Ini adalah pengukuran yang sulit, tetapi para astronom di Stockholm mengatakan bahwa mereka telah membuktikan materi gelap ada di bagian galaksi kita.
Simulasi materi gelap dalam struktur skala besar alam semesta. Gambar mencakup area 20 megaparsec, sekitar 65 juta tahun cahaya. Sebaliknya, galaksi Bima Sakti kita memiliki lebar sekitar 100.000 tahun cahaya. Gambar melalui CFA.
Kami tahu ada materi gelap di bagian luar Bimasakti. Faktanya, materi gelap yang mengelilingi galaksi kita dan galaksi-galaksi spiral lainnya adalah apa yang pertama kali disebut para astronom tentang keberadaan zat misterius ini - yang sekarang diketahui menghasilkan 26% dari seluruh alam semesta - pada tahun 1978. Sekarang sebuah studi baru memberikan bukti untuk kehadiran materi gelap di bagian terdalam Bimasakti. Bahkan mungkin ada materi gelap yang mengintai di tata surya kita, dan, jika demikian, mungkin detektor materi gelap hari ini akan menemukannya. Penelitian ini - yang diumumkan pada 9 Februari 2015 oleh Universitas Stockholm - mengklaim telah menunjukkan bahwa sejumlah besar materi gelap ada di sekitar kita, dan juga antara kita dan pusat galaksi Bima Sakti kita. Para astronom Stockholm mengatakan dalam sebuah pernyataan:
Hasilnya merupakan langkah maju yang mendasar dalam pencarian sifat materi gelap.
Pada tahun 1970-an, astronom Vera Rubin dan Kent Ford menemukan materi gelap secara tidak sengaja. Mereka melihat galaksi spiral dan memperhatikan bahwa bintang-bintang yang jauh dari pusat galaksi, di daerah-daerah luar yang berpenduduk jarang, bergerak sama cepatnya dengan yang lebih dekat. Ini tidak terduga. Namun massa galaksi yang terlihat ini tidak memiliki gravitasi yang cukup untuk menjaga bintang-bintang luar dalam orbit yang bergerak cepat. Dengan demikian para astronom dihadapkan pada kesimpulan yang mengejutkan. Ada lebih banyak galaksi daripada yang dilihat mata, sejumlah besar materi tak terlihat di wilayah luar galaksi di mana bintang yang terlihat relatif sedikit. Maka lahirlah konsep materi gelap.
Penemuan itu adalah langkah maju yang kuat dalam pemahaman kita tentang alam semesta, dan, sejak itu, para astronom menjadi sangat pandai dalam menyimpulkan keberadaan dan sifat-sifat materi gelap dari efek gravitasinya pada materi yang terlihat dan radiasi. Memang, struktur besar-besaran alam semesta itu sendiri sekarang dianggap sebagian besar didorong oleh materi gelap. Namun, belum ada yang mendeteksi materi gelap secara langsung. Kita hanya dapat menyimpulkan bahwa itu ada, tidak tahu itu ada.
Terlebih lagi, sangat sulit untuk membuktikan bahwa materi gelap ada tidak hanya di pinggiran Bima Sakti kita, tetapi juga di bagian dalam galaksi, tempat Bumi dan matahari kita berada. Itu karena pengukuran kita - jenis pengukuran yang sama yang digunakan untuk menemukan materi gelap di tempat pertama - tidak cukup tepat untuk mengungkapkan materi gelap dari posisi kita sendiri di Bima Sakti. Miguel Pato di Departemen Fisika di Universitas Stockholm mengatakan:
Dalam studi baru kami, kami memperoleh untuk pertama kalinya bukti pengamatan langsung dari keberadaan materi gelap di bagian terdalam Bimasakti.
Kami telah menciptakan kompilasi paling lengkap sejauh ini dari pengukuran yang diterbitkan dari gerakan gas dan bintang di Bima Sakti, dan membandingkan kecepatan rotasi yang diukur dengan yang diharapkan dengan asumsi bahwa hanya materi bercahaya yang ada di galaksi.
Rotasi yang diamati tidak dapat dijelaskan kecuali ada banyak materi gelap di sekitar kita, dan antara kita dan pusat galaksi.
Metode kami akan memungkinkan pengamatan astronomi mendatang untuk mengukur distribusi materi gelap di galaksi kita dengan ketepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Ini akan memungkinkan untuk memperbaiki pemahaman kita tentang struktur dan evolusi galaksi kita, dan itu akan memicu prediksi yang lebih kuat untuk banyak eksperimen di seluruh dunia yang mencari partikel materi gelap. Oleh karena itu penelitian ini merupakan langkah maju yang mendasar dalam pencarian sifat materi gelap.
Titik merah dan biru di sini - yang dilapis pada foto cakram Bimasakti seperti yang terlihat dari Belahan Selatan - adalah titik di mana para astronom Stockholm mengukur pergerakan bintang dan gas di galaksi kita. Biru atau merah melambangkan gerakan relatif mereka sehubungan dengan matahari kita. Lingkaran biru simetris bulat menggambarkan distribusi materi gelap. Gambar melalui Serge Brunier dan Universitas Stockholm.
Intinya: Para astronom di Stockholm mengatakan teknik baru mereka telah mengungkapkan materi gelap di galaksi Bima Sakti, termasuk daerah di mana matahari dan Bumi kita berada. Jika demikian, mungkin detektor materi gelap hari ini akan menemukannya, menyediakan yang pertama langsung deteksi materi gelap.