massa minimum sebuah galaksi

Dengan menganalisis cahaya dari galaksi kecil redup yang mengorbit galaksi Bima Sakti, para ilmuwan dari University of California, Irvinne (UCI), meyakini bahwa mereka telah menemukan massa minimum dari galaksi di alam semesta, yakni 10 juta kali massa Matahari. Studi mengenai hal ini telah dipublikasikan pada 28 Agustus melalui jurnal “Nature“.
Massa ini mungkin merupakan materi penyusun (building block) terkecil dari substansi misterius tak terlihat yang dikenal sebagai materi gelap (dark matter). Bintang yang terbentuk didalam materi inilah yang kemudian berkumpul dan membentuk galaksi.
Para ilmuwan hanya mengetahui sedikit mengenai properti mikroskopik materi gelap, bahkan sekalipun materi itu menyusun sekitar lima-perenam materi di alam semesta.
Dengan mengetahui besaran minimum massa galaksi, para ilmuwan dapat memahami lebih jauh bagaimana materi gelap berlaku — hal yang sangat esensial dalam studi mengenai pembentukan alam semesta dan kehidupan di suatu saat kelak. Demikian seperti diungkapkan oleh Louis Strigari dari Departemen Fisika dan Astronomi UCI, peneliti utama dalam studi ini.
Materi gelap mengatur pertumbuhan struktur alam semesta. Tanpanya, galaksi-galaksi, seperti halnya Bima Sakti kita, tidak akan eksis. Para ilmuwan mengetahui bagaimana gravitasi materi gelap menarik materi normal yang menyebabkan terbentuknya galaksi-galaksi. Mereka juga telah menduga bahwa galaksi-galaksi kecil dari waktu ke waktu akan bergabung untuk membentuk galaksi besar.
Galaksi-galaksi terkecil yang diketahui, dikenal sebagai galaksi kerdil (dwarf galaxies), memiliki rentang variasi kecerlangan yang sangat besar, antara 1.000 kali hingga 10 juta kali kecerlangan matahari. Setidaknya 22 dari galaksi-galaksi kerdil tersebut diketahui bergerak mengitari galaksi Bima Sakti. Para ilmuwan UCI mempelajari 18 galaksi diantaranya, memanfaatkan data yang diperoleh dari teleskop Keck di Hawaii dan teleskop Magellan di Chile, dengan tujuan mengkalkulasi massa mereka. Dengan menganalisis cahaya bintang di tiap galaksi, mereka menentukan seberapa cepat bintang-bintang tersebut bergerak. Berdasarkan kecepatannya, mereka dapat menentukan massa dari tiap galaksi.
Para peneliti semula menduga bahwa besaran massa yang diperoleh akan bervariasi, dengan galaksi paling cemerlang memiliki massa yang besar pula, dan galaksi yang redup akan memiliki massa lebih kecil. Namun yang mengejutkan, semua galaksi kerdil itu memiliki massa yang sama, yakni 10 juta kali massa matahari.
Karena galaksi kerdil sebagian besar tersusun atas materi gelap (rasio materi gelap dengan materi normal adalah 10.000 berbanding 1), maka penemuan mengenai massa minimun ini mengungkap sifat mendasar dari materi gelap.
Dengan demikian, walaupun galaksi-galaksi tersebut boleh dibilang tak terlihat, namun ternyata menyimpan materi gelap dalam besaran yang luar biasa. Hal ini membantu para ilmuwan untuk memahami lebih jauh mengenai parikel yang membentuk materi gelap dan menunjukkan bagaimana galaksi di alam semesta membentuk.
Menurut teori, gumpalan materi gelap dapat eksis tanpa adanya bintang. Namun satu-satunya gumpalan materi gelap yang dapat dideteksi saat ini justeru yang diterangi oleh bintang-bintang.
Para ilmuwan berharap mereka dapat mempelajari lebih jauh mengenai properti mikroskopis materi gelap apabila laboratorium Large Hadron Collider di Swiss mulai beroperasi pada akhir tahun ini. Peralatan ini mengakselerasi dua pancaran inti atom yang ditembakkan ke arah yang berlawanan dalam sebuah cincin. Kedua pancaran itu akan saling bertumbukan dan terurai menjadi partikel-partikel subatomik yang lebih fundamental. Hal ini akan meniru kondisi sesaat setelah terjadinya big bang, dan dengan demikian, diharapkan partikel materi gelap untuk pertama kalinya dapat diciptakan di laboratorium. (www.uci.edu)