Para astronom menduga bahwa kerangka alam semesta merupakan jejaring raksasa yang terdiri dari struktur menyerupai benang yang dikenal sebagai filamen. Ternyata, filamen-filamen ini juga berputar—dengan kecepatan sangat tinggi, dalam skala puluhan juta tahun cahaya.
Filamen kosmik berputar yang sangat besar ini panjangnya sekitar 50 juta tahun cahaya dan mengandung hampir 300 galaksi. Galaksi-galaksi yang tertanam di dalamnya tampak berputar dalam arah yang sama dengan filamen itu sendiri—mengisyaratkan bahwa struktur “latar belakang” kosmik memiliki pengaruh yang jauh lebih besar terhadap galaksi daripada yang diperkirakan sebelumnya. Sebuah studi yang terbit pada 3 Desember di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society menjabarkan temuan ini dengan lebih rinci.
Sebuah ilustrasi yang menggambarkan rotasi hidrogen netral (kanan) di galaksi-galaksi yang berada dalam sebuah filamen memanjang (tengah), di mana galaksi-galaksi tersebut menunjukkan gerak rotasi massa yang koheren, mengikuti jejaring kosmik berskala besar (kiri). Kredit: Lyla Jung/University of Oxford
“Anda dapat mengibaratkannya seperti wahana cangkir teh berputar di taman hiburan,” ujar Lyla Jung, seorang astrofisikawan dari University of Oxford, dalam sebuah pernyataan. “Setiap galaksi bagaikan cangkir teh yang berputar, tetapi seluruh platformnya—yaitu filamen kosmik—juga turut berotasi. Gerak ganda ini memberikan kita wawasan langka tentang bagaimana galaksi mendapatkan spinnya dari struktur-struktur lebih besar yang menaunginya.”
Jaring Laba-laba Kosmik
Model-model kosmologis menunjukkan bahwa alam semesta awal sangatlah mulus. Namun seiring waktu, kepadatan kecil debu kosmik dan materi gelap berkumpul di berbagai tempat, berkembang menjadi pola-pola mirip jejaring. Dari filamen kosmik inilah bintang dan galaksi seperti yang kita kenal sekarang berasal.
Hal ini masih berlaku hingga kini, dengan filamen kosmik berperan sebagai “jalan raya” bagi materi dan momentum untuk mengalir masuk ke dalam galaksi, seperti yang dijelaskan para peneliti dalam rilis tersebut. Namun, para astronom belum sepenuhnya yakin sejauh mana filamen-filamen ini mempengaruhi spin dan gas galaksi—metrik tepat yang digunakan ilmuwan untuk menyelidiki karakteristik kunci galaksi, seperti evolusinya sepanjang waktu astronomis.
Dalam artian itu, filamen kosmik, sebagai struktur tulang punggung galaksi-galaksi ini, ibarat “catatan fosil aliran kosmik,” tambah Madalina Tudorache, rekan penulis studi dan astrofisikawan di Oxford, dalam rilis tersebut. “Ini membantu kita menyusun bagaimana galaksi mendapatkan spinnya dan berkembang dari waktu ke waktu.”
Merangkai Data Kosmik
Untuk penemuan ini, para peneliti menggunakan kombinasi data dari teleskop radio MeerKAT, DESI, dan Sloan Digital Sky Survey. Secara spesifik, mereka berfokus pada kandungan hidrogen dari 14 galaksi yang berada di dalam bagian filamen lebih besar sepanjang 5,5 juta tahun cahaya.
“Karena atom hidrogen lebih mudah terganggu oleh gerakan, kehadirannya membantu mengungkap bagaimana gas dialirkan melalui filamen ke dalam galaksi,” jelas para peneliti. Hal ini dapat memberikan petunjuk penting tentang bagaimana momentum dari filamen yang lebih besar ditransfer ke galaksi-galaksi muda, tambah mereka.
Galaksi-galaksi di ujung terjauh bagian filamen tersebut berputar dalam arah yang berlawanan, mengisyaratkan kepada para peneliti bahwa seluruh struktur tersebut sedang berotasi. Tim kemudian menerapkan model yang ada untuk menghitung gerak filamen. Analisis mereka menunjukkan bahwa filamen itu sendiri merupakan struktur muda yang “relatif tak terganggu” dalam tahap awal perkembangannya.
Jejaring Semesta
Yang paling mengejutkan, mereka melihat bahwa keselarasan spin antara galaksi dan filamen “jauh lebih kuat daripada yang diprediksi oleh simulasi atau ditemukan dalam observasi sebelumnya,” menurut studi tersebut. Jika keselarasan sekuat ini tipikal bagi alam semesta, maka kurang memperhitungkan peran filamen dapat mengakibatkan kesalahan dalam observasi astronomi, catat makalah itu.
Temuan baru ini sungguh menunjukkan betapa eratnya keterkaitan segala sesuatu di alam semesta. Argubly, hal itu membuat studi tentang alam semesta menjadi jauh lebih sulit—terlalu banyak hal yang harus dipertimbangkan!—namun sangat menarik untuk disimak dan dinantikan bagaimana setiap koneksi akan membantu menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang alam semesta.