Galaksi Misterius Ini Sebenarnya Terdiri Dari 99,99 Persen Materi Gelap

Para astronom memotret galaksi ultradifus Dragonfly 44 menggunakan Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) pada teleskop Gemini North di Mauna Kea, Hawaii.

AstroNesia ~ Para astronom telah menemukan sebuah galaksi sebesar Bima Sakti yang hampir seluruhnya terdiri dari materi gelap, suatu zat misterius dan tak terlihat yang para ilmuwan telah mencoba untuk mencari tahunya selama beberapa dekade. Di galaksi ini, hanya seperseratus dari satu persen penyusunnya terbuat dari materi yang terlihat seperti bintang dan planet. Sisanya 99,99 persen lainnya terbuat dari hal-hal yang tidak dapat dilihat.


Tidak ada yang tahu materi gelap terbuat dari apa, tetapi para ilmuwan percaya mereka ada karena efek gravitasi zat misterius ini dapat terlihat pada hal-hal lain di luar angkasa. Apapun itu, sekitar 80 persen dari massa di alam semesta adalah materi gelap.

Galaksi gelap ini, bernama Dragonfly 44, pertama kali terdeteksi pada tahun 2015, melalui penggunaan Array Dragonfly Telephoto di New Mexico. Dengan kombinasi delapan lensa tele dan kamera, array ini dirancang untuk melihat benda-benda di ruang angkasa yang tidak cukup terang untuk melihat dengan teleskop lainnya.

Dragonfly 44 adalah salah satu dari 47 galaksi ultradiffuse, atau "halus" yang ditemukan oleh Pieter van Dokkum dari Universitas Yale dan rekannya di Cluster Coma, cluster galaksi yang terdiri dari setidaknya 1.000 galaksi yang berjarak sekitar 300 juta tahun cahaya dari Bumi.  

Jarak ini tergolong dekat dan cukup mudah dilihat oleh teleskop; Teleskop luar angkasa Hubble dapat melihat miliaran tahun cahaya. Tapi tidak ada yang dapat melihat galaksi ini sebelum. Dragonfly 44 adalah salah satu galaksi terbesar dan paling terang yang mereka temukan. Tapi walaupun galaksi ini sebesar Bima Sakti, ia hanya memancarkan cahaya sekitar 1 persen dari Bima Sakti.

Capung Alam Semesta

Van Dokkum dan timnya kemudian menyadari bahwa ada sesuatu yang sangat aneh tentang Dragonfly 44: galaksi yang sebesar ini tidak mungkin tertahan bersama-sama dengan hanya memiliki beberapa bintang. Tidak ada kekuatan gravitasi yang cukup dan bintang-bintangnya akan saling menjauh.  

Mereka menduga bahwa materi gelap bertanggung jawab untuk mengikat galaksi ini bersama-sama, dan galaksi aneh ini tampak seperti berisi berton-ton materi gelap, sehingga mereka memutuskan untuk menentukan dengan tepat berapa banyak materi gelap dalam galaksi ini.

Untuk menyelidiki jumlah materi gelap di Dragonfly 44, tim beralih ke salah satu teleskop terbesar di Bumi, yang terletak di Observatorium W. M. Keck di Mauna Kea, Hawaii. Mereka menggunakan alat pada teleskop Keck II yang disebut Deep Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) untuk mempelajari pergerakan bintang di galaksi ini.

"Gerakan dari bintang-bintang memberitahu Anda berapa banyak materi ada disana," kata van Dokkum dalam sebuah pernyataan. "Mereka tidak memberitahu seperti apa bentuknya, mereka hanya memberitahu bahwa itu ada disana. Di Dragonfly, bintang-bintang bergerak sangat cepat. jadi ada perbedaan besar: menggunakan Keck Observatory, kami menemukan lebih banyak massa yang ditunjukkan oleh pergerakan dari bintang, daripada massa yang ada di bintang-bintang itu sendiri ".

Dengan kata lain, van Dokkum dan timnya menemukan bukti lebih banyak massa di galaksi ini dari mereka benar-benar bisa lihat. Hanya 0,01 persen galaksi ini terbuat dari materi biasa yang terlihat: hal-hal yang terbuat dari atom yang mengandung proton, neutron dan elektron. Tapi 99,99 persen lainnya adalah materi gelap yang selalu sulit dipahami.

Sebuah Noda Kotor Di Ruang Angkasa

Tim kemudian pergi ke Gemini Observatory, juga di Mauna Kea, untuk mengambil foto baru dari Dragonfly 44. Menggunakan Gemini Multi-Object Spectrometer (GMOS), mereka menciptakan gambar warna galaksi. Galaksi redup dan bulat ini terlihat seperti noda kotor di antariksa.

Gambar baru dari GMOS juga mengungkapkan halo dari gugus bintang yang mirip dengan halo di sekitar Bima Sakti. Beberapa peneliti percaya bahwa materi gelap bisa bertanggung jawab untuk halo cahaya di sekitar galaksi. Jika benar, ini berarti bahwa materi gelap mungkin tidak gelap sama sekali. 

Teleskop Hubble Ambil Citra Sisa Supernova DEM L316A Di Awan Magellan Besar

Gambar ini diambil oleh teleskop Hubble yang menunjukkan sisa supernova DEM L316A, yang berada di galaksi Awan Magellan Besar di konstelasi Dorado.

AstroNesia ~ DEM L316A, juga dikenal sebagai SNR J0547.4-6941 dan WCD97 Shell A, berjarak sekitar 160.000 tahun cahaya dari Bumi.

Objek ini terletak ke arah konstelasi Dorado di Large Magellanic Cloud, sebuah galaksi satelit dari Bima Sakti kita.



Ledakan yang membentuk DEM L316A adalah contoh dari ledakan supernova paling energik dan terang, yang dikenal sebagai Tipe Ia.

Peristiwa supernova tersebut diperkirakan terjadi ketika sebuah bintang kerdil putih mencuri lebih banyak materi dari yang dapat ia tangani dari teman dekatnya, dan menjadi tidak seimbang.

Hasilnya adalah pelepasan energi dalam bentuk ledakan dahsyat, yang menyemburkan lapisan luar bintang ke ruang sekitarnya dengan kecepatan tinggi.

Saat gas yang dikeluarkan melakukan perjalanan melalui materi antarbintang, gas itu memanas dan mengionisasinya, menghasilkan cahaya samar.

Gambar baru dari DEM L316A terdiri dari pengamatan Hubble Wide Field Camera 3 di bagian spektrum inframerah dan optik.

Citra Kluster Galaksi Abell S1063

Kluster galaksi Abell S1063

AstroNesia ~ Ini adalah citra kluster galaksi Abell S1063, yang dapat dilihat di tengah gambar, berjarak 4 miliar tahun cahaya.

Kluster ini berisi sekitar 100 trilyun massa matahari, dan berisi 51 galaksi yang sudah dikonfirmasi dan mungkin sebenarnya memiliki lebih dari 400 galaksi.


Berkat ketajaman penglihatan Hubble, foto ini memperlihatkan efek lengkungan ruang yang disebabkan oleh gravitasi. Massa besar Abell S1063 mendistorsi dan memperbesar cahaya dari galaksi yang ada di belakangnya yang disebabkan efek yang disebut lensa gravitasi.

Fenomena ini memungkinkan Hubble untuk melihat galaksi lain yang terlalu jauh dan redup untuk diamati dan memungkinkan untuk mencari dan mempelajari generasi pertama dari galaksi di alam semesta.

Hasil pertama dari data Abell S1063 menjanjikan beberapa penemuan-penemuan baru.

Dalam gambar ini, para astronom telah menemukan galaksi muda yang tampak seperti miliar tahun setelah Big Bang.

Para astronom juga telah mengidentifikasi 16 galaksi latar belakang yang cahayanya telah terdistorsi oleh cluster, menyebabkan ia terlihat dalam gambar ini.

Hal ini akan membantu para ilmuwan untuk meningkatkan model mereka dari pendistribusian materi biasa dan gelap di cluster galaksi, karena gravitasi dari materi ini yang menyebabkan efek distorsi.

Model ini merupakan kunci untuk memahami sifat misterius materi gelap yang memenuhi sebagian besar massa alam semesta.

Gambar Hubble ini adalah gabungan dari eksposur terpisah diakuisisi yang diambil oleh Advanced Camera for Surveys (ACS) dan instrumen Wide Field Camera 3 (WFC3).

Astronom Temukan Galaksi Unik Yang Dijuluki "Frankenstein"

Dalam cahaya optik (kiri), UGC 1382 tampaknya menjadi galaksi elips sederhana - tapi saat dilihat dalam cahaya ultraviolet dan data optik yang mendalam, tampak jelas galaksi ini memiliki lengan dan menjadikannya galaksi spiral.

AstroNesia ~ Para ilmuwan telah menemukan sebuah galaksi "Frankenstein" yang mungkin dibentuk dari bagian galaksi lain dan terlihat lebih muda di dalam dan menua keluar.

Dalam kebanyakan galaksi, bagian terdalam terbentuk pertama, yang berisi bintang-bintang tertua, dan tumbuh keluar dengan daerah yang lebih muda dan lebih baru.

Tapi sebuah studi baru yang akan diterbitkan dalam Astrophysical Journal mengatakan bahwa UGC 1382, yang terletak sekitar 250 juta tahun cahaya dan berukuran lebih dari tujuh kali lebih lebar dari Bima Sakti, hampir tampak seolah-olah itu dibangun dari suku cadang.


"Inti UGC 1382 sebenarnya lebih muda dari disk spiral sekitarnya," kata rekan penulis studi Mark Seibert, dari Carnegie Institution for Science.

Galaksi 'Frankenstein' langka ini terbentuk dan mampu bertahan karena terletak di lingkungan pinggiran kota kecil yang tenang dari alam semesta, di mana tidak ada keriuhan yang bisa mengganggunya ... begitu rapuh sehingga dorongan sedikit saja dari tetangganya akan menyebabkan ia hancur. "

Para ilmuwan mengatakan bahwa galaksi langka ini mungkin dihasilkan dari bagian yang terpisah - dua bagian yang membentuk secara independen sebelum bergabung bersama.

Dr Seibert dan Lea Hagen menemukan galaksi ini secara kebetulan, mereka menemukannya saat mencari galaksi elips biasa - yang awalnya itu di kira UGC 1382.

Namun saat mereka melihat gambar galaksi ini dalam cahaya ultraviolet melalui data dari NASA Galaxy Evolution Explorer, mereka melihat "lengan spiral yang membentang jauh di luar galaksi ini, yang tidak ada seorang pun melihat sebelumnya, dan jelas ini bukan galaksi elips".

"Itu menempatkan kami di sebuah ekspedisi untuk mencari tahu apa galaksi ini sebenarnya dan bagaimana terbentuk," kata Dr Seibert.

Galaksi seperti UGC 1382 mungkin lebih banyak di alam semesta, kata para ilmuwan, tetapi penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mencari mereka.

"Dengan memahami galaksi ini, kita bisa mendapatkan petunjuk bagaimana galaksi terbentuk pada skala yang lebih besar" kata Ms Hagen.

Hubble Tangkap Keindahan Nebula Mata Kucing

AstroNesia ~ Disuatu tempat berjarak 3000 tahun cahaya dari Bumi ke arah konstelasi Draco, ada sebuah bintang yang tengah sekarat, membuang cangkang gasnya.


Gambar ini diambil oleh teleskop luar angkasa Hubble yang memperlihatkan Nebula Mata Kucing. Nebula ini menjadi salah satu nebula planet yang paling kompleks. Bahkan fitur yang terlihat di Mata Kucing ini begitu kompleks sehingga para astronom menduga objek terang di pusatnya sebenarnya mungkin sistem bintang biner.  

Istilah Nebula Planet yang digunakan untuk menunjukkan kelas umum objek ini tergolong menyesatkan. Meskipun benda-benda ini mungkin tampak bulat dan terlihat seperti planet di teleskop kecil, gambar resolusi tinggi menunjukkan bahwa mereka adalah bintang yang dikelilingi oleh kepompong gas, merupakan tahap akhir evolusi bintang.

Nama lain objek ini adalah : NGC 6543, Snail Nebula, Sunflower Nebula

Teleskop Hubble Pelajari Galaksi Penyendiri UGC 4879

AstroNesia ~ Teleskop antariksa NASA Hubble baru-baru ini mengamati sebuah galaksi kerdil penyendiri misterius yang dikenal sebagai UGC 4879.

Galaksi ini lebih kecil dan berantakan dibanding sepupu kosmiknya yang terkenal, seperti galaksi megah berbentuk spiral atau elips.



Badan Antariksa Eropa mengatakan dalam sebuah pernyataan bahwa galaksi ini dipisahkan jarak sekitar 2,3 juta tahun cahaya dengan tetangga terdekatnya, Leo A, yaitu sekitar jarak yang sama antara Galaksi Andromeda dan Bima Sakti.

Hubble Space Telescope (HST) adalah proyek kerjasama internasional antara NASA dan European Space Agency yang diluncurkan pada tahun 1990.

Galaksi penyendiri seperti ini, berarti ia tidak berinteraksi dengan galaksi di sekitarnya, sehingga sangat ideal menjadi sebuah laboratorium untuk mempelajari pembentukan bintang tanpa kerumitan oleh interaksi dengan galaksi lain.

 Galaksi ini berjarak 1,37 Mpc dari Bumi (4.468.342 tahun cahaya)

Astronom Temukan Galaksi Paling Miskin Logam

Citra galaksi AGC 198691.

AstroNesia ~ Galaksi samar ini dikenal sebagai AGC 198691 atau Leoncino Dwarf, berjarak relatif dekat di alam semesta - sekitar 30 juta tahun cahaya.

Galaksi ini berada di arah konstelasi Leo Minor tetapi terletak jauh di luar galaksi Bima Sakti.



Menurut para astronom, AGC 198691 mengandung tingkat terendah dari unsur-unsur kimia berat (logam) yang pernah diamati dalam sistem gravitasi bintang terikat dan dianggap anggota dari alam semesta lokal.

"Menemukan galaksi paling miskin logam yang pernah dilihat adalah hal menarik karena dapat membantu memberikan kontribusi untuk tes kuantitatif Big Bang," kata rekan penulis Prof John Salzer, dari Indiana University.

"Ada sedikit cara untuk mengeksplorasi kondisi pada saat kelahiran alam semesta, tapi galaksi yang memiliki logam rendah adalah yang paling menjanjikan."

"Hal ini karena model yang diterima saat awal alam semesta membuat prediksi yang jelas tentang jumlah helium dan kehadiran hidrogen selama Big Bang, dan rasio atom ini di galaksi miskin logam menyediakan tes langsung dari model tersebut."

Untuk menemukan galaksi yang miskin logam, astronom harus melihat jauh keluar Bima Sakti. Galaksi kita sendiri sangat miskin data karena tingginya tingkat elemen yang lebih berat yang diciptakan dari waktu ke waktu oleh 'pengolahan bintang,' di mana bintang membuang keluar unsur yang lebih berat melalui nukleosintesis dan kemudian mendistribusikan atom-atom ini kembali ke galaksi ketika mereka meledak sebagai supernova.

"Kelimpahan logam rendah pada dasarnya adalah sebuah tanda bahwa di galaksi itu sangat sedikit aktivitas bintang yang terjadi dibandingkan dengan kebanyakan galaksi," kata pemimpin penulis studi Alec Hirschauer, juga dari Indiana University.

Sebuah galaksi yang sebelumnya diakui memiliki logam terendah diidentifikasi pada tahun 2005; Namun, AGC 198691 diperkirakan memiliki kelimpahan logam 29% lebih rendah.

Selain rendahnya tingkat unsur yang lebih berat, AGC 198691 juga unik dalam beberapa hal.

Galaksi ini termasuk galaksi kerdil karena memiliki diameter hanya sekitar 1.000 tahun cahaya dan terdiri dari beberapa juta bintang. Sebagai perbandingan Bima Sakti berisi 200-400 miliar bintang.

AGC 198691 juga berwarna biru, karena kehadiran bintang panas yang baru terbentuk, tapi sangat redup, dengan tingkat luminositas terendah yang pernah diamati dalam sistem dari jenisnya.

"Kami ingin terus mengeksplorasi galaksi misterius ini. Galaksi rendah logam sangat langka, jadi kami ingin belajar segala yang kami bisa, "kata Prof. Salzer.

Para astronom melaporkan hasil mereka di Astrophysical Journal.

Teleskop Hubble Ambil Citra Galaksi Spiral NGC 4394

AstroNesia ~ NGC 4394 atau dikenal sebagai LEDA 40614, SDSS J122555.63+181250.1 atau UGC 7523 ditemukan pada tahun 1784 oleh astronom William Herschel.

Galaksi ini terletak di konstelasi Coma Berenices pada jarak 53,8 juta tahun cahaya.


Galaksi ini dianggap anggota dari Cluster Virgo, koleksi sekitar 1.300 - dan mungkin sampai 2.000 - galaksi yang membentuk jantung Virgo supercluster.

Menurut para astronom, NGC 4394 adalah pola dasar galaksi spiral berbatang, dengan lengan spiral terang muncul dari ujung bar yang memotong melalui tonjolan pusat galaksi.

Lengan ini dibumbui dengan bintang-bintang biru muda, filamen gelap dan cerah debu kosmik, dan daerah kabur dari pembentukan bintang yang aktif.

Wilayah tengah NGC 4394 adalah contoh yang baik dari apa yang dikenal sebagai LINER.

LINER Low-Ionization Nuclear Emission-line Regions) adalah daerah aktif yang menampilkan satu set karakteristik garis emisi di spectra mereka sebagian besar atom terionisasi yang lemah oksigen, nitrogen dan sulfur.

Meskipun galaksi LINER relatif umum, masih belum jelas di mana energi ini berasal untuk mengionisasi gas.

Dalam kebanyakan kasus, hal itu diduga pengaruh lubang hitam di pusat galaksi, tetapi juga bisa menjadi hasil dari tingkat tinggi pembentukan bintang.

Dalam kasus NGC 4394, ada kemungkinan bahwa interaksi gravitasi dengan tetangga dekatnya telah menyebabkan gas mengalir ke daerah pusat galaksi, menyediakan reservoir baru bahan untuk bahan bakar lubang hitam atau untuk membuat bintang baru.

NASA Spitzer Ambil Citra Nebula The Spider Yang Berada Di Luar Bima Sakti

Spider Nebula terletak sekitar 10.000 tahun cahaya dari Bumi dan merupakan situs pembentukan bintang yang aktif.

AstroNesia ~ Sebuah nebula yang dikenal sebagai "the Spider" terlihat menyala hijau berpijar di gambar inframerah NASA's Spitzer Space Telescope and the Two Micron All Sky Survey (2MASS).  

The Spider, secara resmi bernama IC 417, terletak dekat objek yang lebih kecil yang disebut NGC 1931, tidak terlihat dalam gambar. Bersama-sama, keduanya disebut nebula "The Spider dan Fly". Nebula adalah awan gas dan debu antarbintang  di mana bintang bisa terbentuk.


The Spider, terletak sekitar 10.000 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Auriga, jelas merupakan situs formasi bintang. Ini berada di bagian luar dari Bima Sakti, hampir persis di arah yang berlawanan dari pusat galaksi.  

Sekelompok siswa, guru dan ilmuwan memusatkan perhatian mereka pada wilayah ini sebagai bagian dari Program NASA/IPAC Teacher Archive Research Program (NITARP) pada 2015. Mereka bekerja untuk mengidentifikasi bintang baru di daerah ini.

Salah satu kelompok terbesar dari bintang muda di The Spider dapat dilihat dengan mudah di gambar. Kearah kanan tengah, dengan latar belakang ruang hitam, Anda bisa melihat sekelompok bintang terang yang disebut "Stock 8."  Cahaya dari gugus ini mengukir sebuah mangkuk awan debu di dekatnya, terlihat seperti hijau halus di gambar.