Materi gelap tidak memancarkan, menyerap, ataupun memantulkan cahaya. Zat ini tak kasatmata namun diduga menyusun 85% massa alam semesta. Karena kelimpahannya yang sangat besar, para astronom yakin materi gelap seharusnya dapat menjelaskan banyak misteri kosmos yang belum terpecahkan, termasuk sebuah galaksi redup luar biasa yang “bersembunyi” di tempat yang justru mudah terlihat.
Musim panas lalu, para astronom meneliti kandidat-kandidat yang disebut galaksi gelap, atau kelas galaksi langka dengan kecerahan permukaan yang sangat rendah. Makalah tentang temuan ini, yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters, menyimpulkan bahwa “galaksi gelap” seharusnya memiliki “beberapa sifat paling ekstrem di antara semua galaksi yang dikenal.”
Dan hari ini, NASA membagikan citra resolusi tinggi dari salah satu galaksi semacam itu, CDG-2. Jika hipotesis para astronom benar, CDG-2 akan menjadi salah satu galaksi dengan kandungan materi gelap terpadat yang pernah diidentifikasi.
“Melihat” yang Tak Kasatmata
Sekali lagi, materi gelap tidak berinteraksi dengan cahaya. Namun, para astronom menyimpulkan keberadaannya dari pengaruh gravitasi materi gelap terhadap objek-objek di sekitarnya. Seringkali, ini merujuk pada massa tak terlihat yang tampaknya menggerakkan galaksi, planet, bintang, dan supernova—semuanya—hingga tampak dalam cara tertentu.
Secara sederhana, jika materi gelap tidak ada, banyak model yang digunakan ilmuwan untuk memahami kosmos akan runtuh. Meskipun ilmuwan belum berhasil mendeteksi materi gelap secara langsung, para penentangnya juga belum menemukan alternatif yang dapat menjelaskan fenomena dengan lebih baik. Jadi konsensusnya, setidaknya untuk saat ini, adalah bahwa materi gelap itu ada.
Petunjuk Galaksi yang Tak Terlihat
CDG-2 terletak di dalam gugus galaksi Perseus, sebuah bagian alam semesta yang dipenuhi gugus bola, atau unit-unit bintang yang terikat erat berisi jutaan bintang. Kawasan ini dikenal karena populasi bintang-bintang padatnya yang sangat kaya.
Kemudian, Teleskop Hubble memperhatikan sekumpulan dekat empat gugus bola di antara kerumunan itu. Saat Hubble, Euclid milik ESA, dan Teleskop Subaru di Hawaii bersama-sama mengamati lebih dekat, para astronom melihat cahaya samar melingkari area tersebut—membuat mereka bertanya-tanya apakah keseluruhan hal ini sebenarnya hanya satu galaksi.
Lingkaran yang ditandai dengan batas merah putus-putus menunjukkan lokasi galaksi yang didominasi materi gelap. Di dalam lingkaran merah putus-putus tersebut, terdapat empat gugus bola yang dilingkari oleh lingkaran-lingkaran biru kecil. Kredit: NASA/ESA/Dayi Li (UToronto)/Joseph DePasquale (STScI)
Para peneliti di balik studi ini melakukan analisis statistik terhadap galaksi tersebut, dan menemukan bahwa keempat gugus bola kemungkinan adalah bagian dari satu galaksi tunggal—dan itu pun galaksi yang gelap.
“Ini adalah galaksi pertama yang terdeteksi hanya melalui populasi gugus bolanya,” ujar David Li, penulis utama studi dan astronom di University of Toronto, dalam rilis NASA.
Lingkungan yang Padat
Menurut para peneliti, CDG-2 memiliki luminositas setara dengan kira-kira 6 juta bintang serupa Matahari, dengan gugus-gugus bola menyumbang sekitar 16% dari total tersebut. Namun dalam hal massa, 99% massa galaksi tampaknya berupa materi gelap.
Materi “normal” dalam CDG-2—terutama gas hidrogen untuk pembentukan bintang—kemungkinan telah tersingkir oleh populasi galaksi yang padat di dalam gugus Perseus, kata para ilmuwan. Tetapi bahkan jika CDG-2 bukanlah galaksi gelap sejati, ia tetaplah galaksi yang aneh, menurut para peneliti, dan akan menjadi kandidat ideal untuk mempelajari serta menguji teori-teori tentang formasi bintang terkumpul dan implikasi potensialnya, sesuai dengan makalah tersebut.
Bagaimanapun juga, tampaknya para astronom tidak kekurangan hal-hal yang mereka andalkan pada materi gelap untuk dibuktikan.