Para astronom telah membuat peta paling detail mengenai distribusi materi gelap di wilayah luas alam semesta, menggunakan James Webb Space Telescope (JWST). Pengamatan baru ini mengungkap “perancah” tak terlihat yang mengatur pembentukan galaksi dan struktur skala besar kosmos. Terobosan ini bergantung pada pengamatan bagaimana gravitasi materi gelap membengkokkan ruang di sekitar materi tampak.
Alam Semesta Tak Terlihat Terungkap
Materi gelap, yang membentuk sekitar 85% dari seluruh materi di alam semesta, tidak berinteraksi dengan cahaya, sehingga mustahil untuk melihat secara langsung. Sebaliknya, para ilmuwan melacak keberadaannya melalui cara ia membelokkan cahaya dari galaksi jauh—sebuah fenomena yang dikenal sebagai pelensaan gravitasi—dan bagaimana hal itu memengaruhi pergerakan materi tampak.
Penelitian yang dipublikasikan di Nature Astronomy ini berfokus pada sepetak langit di konstelasi Sextans. Para peneliti mendedikasikan 255 jam waktu pengamatan JWST di wilayah ini dan mengidentifikasi hampir 800.000 galaksi. Jumlah ini sepuluh kali lebih banyak dibandingkan yang pernah dideteksi oleh teleskop berbasis darat di wilayah yang sama, dan hampir dua kali lipat jumlah yang pernah diamati oleh Hubble. Dengan memetakan galaksi-galaksi ini, para peneliti dapat melacak distribusi materi gelap.
Dari Big Bang hingga Pembentukan Galaksi
Peta tersebut menegaskan bahwa materi gelap tidak tersebar merata di seluruh alam semesta. Sebaliknya, ia membentuk jaringan filamen dan rongga yang kompleks, tempat gravitasi menarik materi menjadi satu. Di awal alam semesta, materi gelap mulai menggumpal terlebih dahulu, menciptakan sumur gravitasi yang kemudian menarik materi biasa. Tanpa gumpalan materi gelap ini, kemungkinan besar alam semesta akan menjadi lebih homogen, dengan jumlah galaksi dan bintang yang jauh lebih sedikit.
“Peta ini memberikan bukti yang lebih kuat bahwa tanpa materi gelap, kita mungkin tidak memiliki unsur-unsur di galaksi kita yang memungkinkan munculnya kehidupan,” jelas rekan penulis studi Jason Rhodes.
Penelitian ini menyoroti bahwa galaksi tidak sekadar terbentuk ; mereka dibangun di atas kerangka materi gelap yang sudah ada sebelumnya. Daerah materi gelap yang lebih padat menarik gas dan debu, yang pada akhirnya memicu pembentukan bintang dan menciptakan struktur yang kita lihat sekarang.
Implikasinya bagi Kosmologi
Resolusi JWST yang belum pernah terjadi sebelumnya memungkinkan para ilmuwan menguji model kosmologis dengan akurasi lebih tinggi dari sebelumnya. Penelitian di masa depan yang menggunakan pendekatan ini akan menyempurnakan pemahaman kita tentang sifat-sifat materi gelap dan perannya dalam evolusi alam semesta. Peta terperinci ini menawarkan gambaran unik tentang kekuatan tak kasat mata yang membentuk kosmos kita, sehingga memperdalam pengetahuan kita tentang bagaimana alam semesta terbentuk sebagaimana adanya.
