JWST menemukan galaksi kuno JWST-ER1g, menampilkan cincin Einstein unik yang membantu mempelajari kepadatan materi gelap galaksi yang tinggi dan menguji sifat materi gelap. Kredit: Van Dokkum dkk. 2023
Itu Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan galaksi kuno, JWST-ER1g, yang memperlihatkan fenomena yang disebut pelensaan gravitasi kuat, membentuk cincin Einstein. Galaksi yang kaya akan materi gelap ini memberikan wawasan baru tentang sifat dan kepadatan materi gelap.
September lalu, Teleskop Luar Angkasa James Webb, atau JWST, menemukan JWST-ER1g, sebuah galaksi purba raksasa yang terbentuk ketika alam semesta baru berusia seperempat dari usianya saat ini. Anehnya, cincin Einstein dikaitkan dengan galaksi ini. Itu karena JWST-ER1g bertindak sebagai lensa dan membelokkan cahaya dari sumber yang jauh, yang kemudian muncul sebagai sebuah cincin – sebuah fenomena yang disebut pelensaan gravitasi kuat, yang diprediksi dalam teori relativitas umum Einstein.
Menganalisis Materi Gelap
Massa total yang tertutup di dalam cincin memiliki dua komponen: komponen bintang dan materi gelap.
“Jika kita mengurangi massa bintang dari massa total, kita mendapatkan massa materi gelap di dalam cincin,” kata Hai-Bo Yu, profesor fisika dan astronomi di Universitas California, Riverside, yang timnya telah menerbitkan karya baru tentang JWST-ER1g di jurnal Itu Surat Jurnal Astrofisika. “Tetapi nilai massa materi gelap tampaknya lebih tinggi dari yang diperkirakan. Ini membingungkan. Dalam makalah kami, kami menawarkan penjelasannya.”
Foto ditampilkan dari Kiri ke Kanan: Hai-Bo Yu, Demao Kong, dan Daneng Yang. Kredit: Hai-Bo Yu, UC Riverside
Halo Materi Gelap
Halo materi gelap adalah halo materi tak kasat mata yang menembus dan mengelilingi galaksi seperti JWST-ER1g. Meskipun materi gelap belum pernah terdeteksi di laboratorium, fisikawan yakin bahwa materi gelap, yang menyusun 85% materi alam semesta, memang ada.
“Ketika materi biasa – gas murni dan bintang – runtuh dan mengembun menjadi halo materi gelap JWST-ER1g, halo tersebut mungkin terkompresi, sehingga menghasilkan kepadatan yang tinggi,” kata Demao Kong, mahasiswa pascasarjana tahun kedua di UCR. yang memimpin analisis. “Studi numerik kami menunjukkan bahwa mekanisme ini dapat menjelaskan tingginya kepadatan materi gelap JWST-ER1g – lebih banyak massa materi gelap dalam volume yang sama, sehingga menghasilkan kepadatan yang lebih tinggi.”
Fitur Lensa Unik dan Peluang Penelitian
Menurut Daneng Yang, peneliti pascadoktoral di UCR dan salah satu penulis makalah, JWST-ER1g, terbentuk 3,4 miliar tahun setelah Dentuman Besarmemberikan “peluang besar untuk mempelajari materi gelap”.
“Objek pelensaan kuat ini unik karena memiliki cincin Einstein yang sempurna, yang darinya kita dapat memperoleh informasi berharga tentang massa total di dalam cincin tersebut, sebuah langkah penting untuk menguji sifat materi gelap,” katanya.
Kontribusi Teleskop Luar Angkasa James Webb
Diluncurkan pada Hari Natal tahun 2021, NASAJWST adalah observatorium inframerah yang mengorbit. Juga disebut Webb, dirancang untuk menjawab pertanyaan tentang alam semesta. Ini adalah teleskop luar angkasa terbesar, terkompleks, dan terkuat yang pernah dibuat.
“JWST memberikan kesempatan yang belum pernah terjadi sebelumnya bagi kita untuk mengamati galaksi kuno yang terbentuk ketika alam semesta masih muda,” kata Yu. “Kami berharap dapat melihat lebih banyak kejutan dari JWST dan segera mempelajari lebih lanjut tentang materi gelap.”
Judul makalah penelitian akses terbuka adalah “Materi Gelap Dingin dan Interpretasi Materi Gelap yang Berinteraksi Sendiri dari Objek Lensa Gravitasi Kuat JWST-ER1.”
Referensi: “Materi Gelap Dingin dan Interpretasi Materi Gelap yang Berinteraksi Sendiri dari Objek Lensa Gravitasi Kuat JWST-ER1” oleh Demao Kong, Daneng Yang, dan Hai-Bo Yu, 11 April 2024, Surat Jurnal Astrofisika.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad394b
Studi ini didukung oleh John Templeton Foundation dan Departemen Energi AS.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
