Materi Gelap Eldorado

Obyek Dekat Bumi (ODB) adalah asteroid-asteroid atau komet-komet yang orbitnya kadang membuatnya dekat dengan orbit bumi. Oleh karenanya, sebuah ODB suatu hari bisa saja bertabrakan dengan bumi, dan ada hampir 7000 yang diketahui.

Obyek Dekat Bumi (ODB) merupakan berbagai asteroid yang orbitnya dekat dengan Bumi. Gambar asteroid Gaspra ini diambil melalui wahana antariksa Galileo. Walaupun bukan dalam kategori ODB, permukaan Gaspra menyerupai beberapa ODB. ODB juga kemungkinan besar merupakan tujuan para astronot. Para astronom SAO mengumumkan hasil pertama program terbesar sekarang sedang berlangsung untuk menentukan ukuran dan karakteristik ODB. Foto Courtesy NASA.

Benturan ODB yang bahkan berukuran 1 km saja bisa menghancurkan rata-rata satu propinsi. Peristiwa Tunguska tahun 1908 yang meratakan lebih dari 2000 kilometer per segi di Rusia diperkirakan disebabkan oleh sebuah asteroid yang berdiameter hanya sekitar 60 meter. Oleh karenanya perwakilan rakyat AS memberikan mandat dalam waktu 10 tahun untuk membuat daftar 90% total ODB yang diameternya lebih besar dari 140 meter.

Pada umumnya gampang mendeteksi sebuah ODB dalam cahaya yang kelihatan dengan cara memperhatikan pergerakannya melewati langit dari malam ke malam. Namun, mendapatkan ukurannya lebih sulit. Masalahnya ialah terang optik ODB merupakan hasil dari baik ukuran maupun albedo/reflektifitasnya, dan tidak mungkin untuk menentukan sebuah ukuran asteroid hanya dari terang optiknya saja. Sejauh ini, hanya sekitar 1,5% ODB yang telah diukur, dan banyak di antaranya pada umumnya berukuran besar. Para astronom memprediksikan bahwa ada lebih dari sepuluh kali lipat ODB yang diameternya berukuran 100 meter dari yang diameternya 1 km, karena skala kerusakan perkiraan kasarnya seperti volume asteroid itu, ukuran 100 meter lebih kurang 1000 kali lipat merusak.

Para ahli astronomi CfA Joe Hora, Giovanni Fazio, Howard Smith, dan Tim Spahr membentuk sebuah tim yang terdiri dari enam astronom untuk mempelajari ODB pada ukuran gelombang inframerah di mana ODB memancarkan radiasinya sendiri juga memantulkan sinar matahari. Terang inframerah ketika digabungkan dengan nilai optik memungkinkan para ilmuwan untuk mengambil kesimpulan tentang ukuran dan reflektifitas atau albedo. Lagi pula, karena albedo perupakan bagian dari karakteristik permukaan asteroid dan komposisi mineralogi, hasilnya membantu untuk menentukan sifat asteroid, dan dari hal tersebut mungkin bisa diketahui dari mana asalnya dalam tata surya, dan bagaimana perkembangannya.

Dengan menggunakan Kamera Susunan Inframerah pada Teleskop Luar Angkasa Spitzer, tim itu telah menjalankan sebuah rogram untuk mendapatkan karakter dari 700 ODB. Itu merupakan peningkatan dramatis dari jumlah yang sekarang diketahui. Pada ulasan pertama mereka pada proyek yang berjalan ini, tim tersebut mengumumkan hasil pertama yaitu hampir setengah obyek-obyek itu berdiameter lebih kecil dari satu kilometer, dan yang terkecil hanya sekitar 90 meter.

Mereka melaporkan bahwa data tersebut sejauh ini menunjukkan bahwa ODB terkecil tak hanya berlimpah, nampaknya mereka telah melewati proses dalam tata surya yang membuatnya agak kurang banyak dari pada yang diharapkan memperhitungkan kemungkinan statistik ODB besar. Tidak kurang para astronom menyimpulkan dari kondisi permukaan bahwa asteroid-asteroid kecil ini mungkin masih baru, mungkin bahkan lebih kurang dari satu juta tahun. Hasil tersebut merepresentasikan suatu kontribusi dramatis bagi tantangan yang diberikan oleh perwakilan rakyat AS untuk membuat daftar ODB yang berpotensi membahayakan, dan meningkatkan pemahaman kita tentang proses fisik yang telah membentuk tata surya sejak terbentuk 5 milyar tahun lalu.

Galaksi yang berada dekat dengan galaksi kita tercatat memiliki intensitas terpadat massa misterius.

Beberapa pengamatan memastikan bahwa dibandingkan dengan galaksi lain, sekelompok bintang redup di belakang galaksi Bima Sakti memiliki kepadatan tertinggi materi gelap yaitu materi tak kelihatan yang diyakini merupakan 83 persen dari total massa jagad raya.

Penemuan ini yang dilaporkan pada 28 Juli di arXiv.org oleh Joshua Simon dari Observatorium Carnegie di Pasadena, California, bersama Marla Geha dari Universitas Yale dan rekan-rekan mereka, menyediakan sumber yang besar bagi para astronom yang mencoba untuk mengungkap sifat materi gelap.

Ketika para astronom menemukan galaksi Segue 1 pada tahun 2007, mereka tidak yakin itu adalah sebuah galaksi, mungkin hanya sekelompok bintang yang keluar dari galaksi kecil Sagittarius. Namun observasi menggunakan teleskop Keck II di atas Mauna Kea Hawaii sekarang memastikan status Segue 1 sebagai sebuah galaksi karena bintang-bintangnya memiliki komposisi kimia yang berbeda-beda, kata Simon.

Observasi yang dilakukan menggunakan Teleskop Anglo-Australia dekat Coonabarabran, Australia, juga menemukan keanekaragaman komposisi bintang di Segue 1, seperti yang dilaporkan oleh tim yang di antaranya adalah Rosemary Wyse dari Universitas Johns Hopkins di Baltimore dalam sebuah artikel yang diterbitkan di arXiv.org pada awal bulan Agustus.

Setelah memeriksa komposisi bintang-bintang, tim itu mengkalkulasi jumlah total massa di Segue 1, baik materi gelap yang tak kelihatan maupun jumlah kecil bintang redup yang kelihatan, dengan mengukur kecepatan pergerakan bintang-bintang tersebut. Semakin cepat bintang-bintang tersebut mengorbit dekat pusat Segue 1, semakin berat galaksi tersebut.

Tim tersebut menemukan bahwa walaupun bintang-bintang di Segue 1 memiliki massa gabungan lebih dari sekitar 1.000 massa matahari, massa keseluruhan galaksi sekitar 500 kali lebih besar. "Hal itu menginformasikan bahwa Segue 1 hampir keseluruhannya terdiri dari materi gelap," kata Simon.

Segue 1 tak hanya didominasi oleh materi gelap tapi juga padat. Kepadatan materi gelapnya lebih tinggi dari galaksi manapun yang diketahui selama ini. Kepadatan tinggi galaksi itu dan jarak dekatnya dengan Bumi, sekitar 80.000 tahun cahaya, membuatnya menjadi tempat yang ideal sebagai alasan penelitian materi gelap.

"Sangat penting untuk mengetahui sifat-sifat materi gelap galaksi," kata Wyse. Galaksi seperti Segue 1 yang memiliki jumlah kecil materi kelihatan untuk mengganggu materi gelap dengan gravitasi, merupakan tempat terbaik untuk mengungkap distribusi dan sifat sebenarnya dari materi tak terlihat itu.

Lagi pula, komposisi kimia primitif beberapa bintang di Segue 1 bisa memberikan informasi tentang formasi dan evolusi beberapa bintang tertua di alam semesta.

Seperti halnya partikel materi dan antimateri bisa saling menghilangkan satu sama lain dalam interaksinya untuk menghasilkan jumlah besar sinar gama, begitu pula partikel-partikel materi gelap saling menghilangkan satu sama lain, tergantung dari apa tepatnya materi tak terlihat itu terbuat. Menurut teori, semakin tinggi kepadatan materi gelap, semakin tinggi rasio penghancuran.

Teleskop antariksa Sinar Gama Fermi, begitu juga dengan teleskop-teleskop bumi yang merekam radiasi kuat yang mungkin dikarenakan penghancuran atau anihilasi, seharusnya oleh karena itu menjadikan galaksi tersebut sebagai target utama, kata Simon." Satu deteksi penghancuran materi gelap akan menjadi terobosan baru baik bagi Astronomi maupun Fisika Partikel, dan langkah pertama ialah mencari tahu di mana tempatnya," ujarnya.