Kosmologi standar menuntut lebih banyak galaksi kerdil daripada yang kita lihat. Simulasi komputer baru menunjukkan bahwa kita mungkin tidak membutuhkan begitu banyak galaksi kerdil.
Simulasi komputer menunjukkan bintang-bintang di galaksi seperti Bima Sakti kita di sebelah kiri dan materi gelap wilayah yang sama di sebelah kanan. Gambar melalui Andrew Wetzel / Sains Carnegie.
Para astronom telah mempertimbangkan teka-teki galaksi kerdil selama beberapa tahun. Kosmologi standar memperkirakan ada ratusan galaksi kerdil yang mengorbit di sekitar galaksi seperti galaksi Bima Sakti kita. Tetapi, sejauh ini, para astronom hanya mengetahui sekitar 50 galaksi kecil dalam waktu sekitar 1,4 juta tahun cahaya dari Bima Sakti, dan mungkin mereka tidak semua satelit Bima Sakti yang benar. Jadi di mana sisa galaksi kerdil? Ahli teori astronomi Andrew Wetzel, yang memiliki janji temu bersama dengan Carnegie Observatories dan Caltech, berpikir mereka mungkin tidak perlu ada.
Wetzel menjalankan simulasi komputer sangat galaksi seperti Bima Sakti kita. Pernyataannya dari CarnegieScience mengatakan itu membuat:
... prediksi paling akurat hingga saat ini tentang galaksi kerdil di lingkungan Bima Sakti. Wetzel mencapai ini dengan menjalankan resolusi tertinggi dan simulasi paling detail dari galaksi seperti Bima Sakti kita.
Itu banyak superlatif, dan waktu akan memberi tahu jika karya Wetzel bertahan dalam ujian waktu. Untuk saat ini, temuannya sedang dipublikasikan oleh The Astrophysical Journal Letters, jurnal peer-review. Dan, pernyataan Carnegie mengatakan:
Menariknya, modelnya menghasilkan populasi galaksi kerdil yang mirip dengan apa yang diamati para astronom di sekitar kita.
Apa hubungannya materi gelap dengan semua ini? Model kosmologis standar - yang disebut model materi gelap dingin Lambda - adalah apa yang menyerukan sejumlah besar galaksi kerdil (yang sejauh ini tidak teramati).
Dalam mencoba menjelaskan mengapa kita melihat sangat sedikit, para astronom telah mencoba berbagai penyesuaian teoretis terhadap model, tetapi tidak satu pun dari mereka yang dapat menjelaskan jumlah kecil galaksi kerdil dan sifat-sifatnya, termasuk massa, ukuran, dan kepadatannya.
Juga, beberapa astronom telah mencoba untuk mengatakan bahwa kita tidak memiliki teknik pengamatan yang cukup baik untuk melihat semua galaksi kerdil yang ada di luar sana. Dalam beberapa tahun terakhir, seiring dengan meningkatnya teknik pengamatan, lebih banyak galaksi kerdil terlihat mengorbit di Bima Sakti, tetapi masih belum cukup untuk menyelaraskannya dengan prediksi berdasarkan model kosmologis standar.
Lihat lebih besar. | Peta inframerah galaksi Bima Sakti kita, menunjukkan 9 objek baru yang ditandai dengan warna merah. Mereka adalah galaksi kerdil (dan / atau kluster globular) yang ditemukan pada tahun 2015. Tetapi masih jauh lebih sedikit galaksi kerdil daripada yang seharusnya, menurut model alam semesta kita saat ini yang paling diterima. Gambar melalui S. Koposov, V. Belokurov (IoA, Cambridge) dan survei 2MASS.
Itu sebabnya para ilmuwan mengasah teknik simulasi komputer mereka. Mereka berusaha membawa prediksi model teoritis menjadi lebih baik dengan pengamatan. Secara khusus, Wetzel dan rekan-rekannya bekerja dengan hati-hati memodelkan fisika kompleks evolusi bintang, termasuk bagaimana supernova - bintang yang meledak - memengaruhi galaksi inangnya. Wetzel menjelaskan:
Dengan meningkatkan bagaimana kita memodelkan fisika bintang, simulasi baru ini menawarkan demonstrasi teoretis yang jelas bahwa kita memang bisa memahami galaksi kerdil yang telah kita amati di sekitar Bimasakti.
Hasil kami dengan demikian mendamaikan pemahaman kita tentang peran materi gelap di alam semesta dengan pengamatan galaksi kerdil di lingkungan Bima Sakti.
Ingin tahu lebih banyak tentang materi gelap? Video di bawah ini adalah primer (sangat lambat)!
Intinya: Model kosmologis standar - yang disebut model materi gelap dingin Lambda - menyerukan sejumlah besar galaksi kerdil (yang sejauh ini tidak teramati). Simulasi komputer baru dari Andrew Wetzel dari Carnegie Observatories dan Caltech menunjukkan kita mungkin tidak membutuhkan begitu banyak galaksi kerdil.