Teknologi baru menegaskan bahwa alam semesta terdiri dari 69% energi gelap dan 31% materi (kebanyakan gelap)

Berapa banyak “benda” yang ada di alam semesta? Anda mungkin berpikir akan mudah untuk mengetahuinya. Tapi ternyata tidak. Para astronom menambahkan apa yang dapat mereka temukan, dan masih menemukan bahwa ada lebih banyak hal di alam semesta daripada yang mereka lihat. Jadi, apa yang dimaksud dengan “di sana” dan bagaimana mereka menjelaskan semuanya?

Menurut astronom Mohamed Abdullah (Lembaga Penelitian Nasional Astronomi dan Geofisika di Mesir dan Universitas Chiba (Jepang)), alam semesta mengandung komponen gelap dan komponen tampak. Materi hanya membentuk 31% dari alam semesta yang diketahui. Sisanya adalah energi gelap, yang sebagian besar masih belum diketahui. “Para ahli kosmologi percaya bahwa hanya sekitar 20% dari total materi ini terdiri dari materi biasa atau ‘baryonic’, yang meliputi bintang, galaksi, atom, dan kehidupan,” ujarnya. “sekitar 80%” [of all matter] Ia terbuat dari materi gelap, yang sifat misteriusnya belum diketahui, namun mungkin terdiri dari beberapa partikel subatom yang belum ditemukan.

Tentukan komposisi alam semesta menggunakan kelompok galaksi

Pengukuran terbaik terhadap “benda di alam semesta” berasal dari satelit Planck, yang telah memetakan alam semesta. Ia mempelajari latar belakang gelombang mikro kosmik, radiasi yang tersisa dari Big Bang, sekitar 13,8 miliar tahun lalu. Pengukuran Planck memungkinkan para astronom untuk sampai pada pengukuran “standar emas” dari total materi di alam semesta. Namun, selalu merupakan ide bagus untuk memverifikasi Planck menggunakan metode lain.

Abdullah dan tim ilmuwan melakukan hal itu. Mereka menggunakan metode lain yang disebut hubungan kekayaan cluster. Ini pada dasarnya mengukur jumlah anggota galaksi dalam sebuah cluster untuk menentukan massa cluster. Menurut astronom dan anggota tim Gillian Wilson, ini menyediakan cara untuk mengukur materi kosmik. “Karena gugus galaksi saat ini terbentuk dari materi yang runtuh selama miliaran tahun di bawah pengaruh gravitasinya sendiri, jumlah gugus yang diamati saat ini, atau yang disebut ‘kelimpahan gugus’, sangat sensitif terhadap kondisi kosmik,” ujarnya. mengatakan, “Khususnya, jumlah total materi.” “, mengingat bahwa metode ini membandingkan jumlah dan massa galaksi yang diamati per satuan volume dengan prediksi dari simulasi numerik.

Ini bukanlah metode yang mudah karena sulit mengukur massa gugus galaksi mana pun secara akurat. Sebagian besar massa cluster ini adalah materi gelap. Dengan kata lain, apa yang Anda lihat di set belum tentu semuanya Anda dapatkan. Jadi, tim harus pintar. Mereka menggunakan fakta bahwa gugus yang lebih masif mengandung lebih banyak galaksi dibandingkan galaksi yang kurang masif. Karena semua galaksi mengandung bintang terang, jumlah galaksi di setiap kelompok digunakan untuk memperkirakan massa total. Pada dasarnya, tim mengukur jumlah galaksi di setiap cluster dalam sampel mereka dan kemudian menggunakan informasi tersebut untuk memperkirakan total massa setiap cluster.

Pencocokan papan

Hasil seluruh pengukuran dan simulasi kira-kira sesuai dengan bilangan Planck untuk massa di alam semesta. Mereka menemukan alam semesta terdiri dari 31% materi dan 69% energi gelap. Tampaknya hal ini juga sejalan dengan penelitian lain yang telah dilakukan tim untuk mengukur massa galaksi. Untuk mendapatkan hasilnya, tim Mohammed dapat menggunakan studi spektroskopi cluster untuk menentukan jaraknya. Pengamatan tersebut juga memungkinkan mereka mengetahui galaksi mana yang termasuk dalam kelompok tertentu.

Simulasi juga penting untuk pekerjaan ini. Pengamatan yang dilakukan oleh Sloan Digital Sky Survey memungkinkan tim menyusun katalog gugus galaksi yang disebut “GalWeight.” Mereka kemudian membandingkan koleksi di katalog dengan simulasi mereka. Hasilnya adalah penghitungan total materi di alam semesta berdasarkan hubungan kekayaan massa.

Teknologi ini cukup kuat untuk digunakan ketika data astronomi baru datang dari instrumen berbeda. Menurut Wilson, kerja tim menunjukkan bahwa teknologi MRR melampaui pekerjaan mereka. “Teknologi MRR dapat diterapkan pada kumpulan data baru yang tersedia dari pencitraan bidang luas dan mendalam serta survei spektroskopi galaksi seperti Survei Energi Gelap, Instrumen Spektroskopi Energi Gelap, Teleskop Euclid, teleskop eROSITA, dan Teleskop James Teleskop Luar Angkasa Webb.” Dia berkata.

Hasilnya juga menunjukkan bahwa kelimpahan massa merupakan teknik kompetitif untuk membatasi parameter kosmologis. Ini juga melengkapi teknik yang tidak berfokus pada kelompok. Ini termasuk anisotropi CMB, osilasi akustik baryonik, supernova tipe Ia, atau pelensaan gravitasi. Masing-masingnya juga merupakan alat yang berguna untuk mengukur berbagai sifat alam semesta.

untuk informasi lebih lanjut

Para peneliti telah menunjukkan bahwa sebagian besar alam semesta terdiri dari energi gelap
Membatasi parameter kosmologis menggunakan hubungan kekayaan cluster-massa