Para ilmuwan telah menghasilkan pandangan paling jelas tentang bagian jaringan kosmik, jaringan materi tersembunyi yang sangat besar yang membentang di alam semesta dan menghubungkan galaksi-galaksi. Setelah menghabiskan ratusan jam mengumpulkan pengamatan, tim internasional menangkap gambar rinci dari filamen kosmik masif yang menghubungkan dua galaksi yang aktif terbentuk pada saat alam semesta baru berusia sekitar 2 miliar tahun.
Penemuan ini memberikan gambaran sekilas yang langka tentang salah satu struktur terbesar yang pernah ada dan dapat membantu para peneliti lebih memahami bagaimana galaksi tumbuh dan berevolusi seiring waktu kosmik.
Struktur tersembunyi alam semesta
Kosmologi modern menunjukkan bahwa materi gelap membentuk sekitar 85% dari seluruh materi di alam semesta. Meskipun tidak terlihat, materi gelap diperkirakan membentuk struktur mirip jaring raksasa yang terdiri dari filamen panjang. Di titik perpotongan filamen ini, galaksi terbentuk dan bersinar terang.
Para ilmuwan percaya bahwa filamen ini juga bertindak sebagai jalan raya antargalaksi, menyalurkan gas ke galaksi dan memicu kelahiran bintang-bintang baru. Mempelajari bagaimana gas ini bergerak melintasi jaringan kosmik dianggap penting untuk memahami perkembangan galaksi.
Namun mendeteksi gas ini sangatlah sulit. Sebagian besar gas antargalaksi hanya diamati secara tidak langsung dengan mengukur cara gas tersebut menyerap cahaya dari objek terang di belakangnya. Hidrogen, unsur paling melimpah di alam semesta, hanya memancarkan cahaya yang sangat redup, sehingga pengamatan langsung hampir tidak mungkin dilakukan oleh instrumen yang lebih tua.
Ratusan jam pengamatan teleskop
Pengamatan baru tersebut dilakukan oleh peneliti dari Universitas Milan-Bicocca bekerja sama dengan ilmuwan dari Max Planck Institute for Astrophysics (MPA). Tim ini menggunakan MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), sebuah instrumen canggih yang dipasang di Very Large Telescope milik European Southern Observatory di Chile.
Bahkan dengan teknologi canggih seperti itu, proyek ini memerlukan salah satu kampanye pengamatan MUSE paling ambisius yang pernah dilakukan di satu wilayah langit. Para peneliti mengumpulkan data selama ratusan jam untuk mendeteksi filamen samar dengan cukup jelas untuk memungkinkan analisis rinci.
Penelitian yang dipimpin oleh Davide Tornotti, seorang mahasiswa doktoral di Universitas Milan-Bicocca, menghasilkan gambar paling tajam yang pernah ditangkap dari filamen kosmik yang membentang sekitar 3 juta tahun cahaya. Struktur tersebut menghubungkan dua galaksi, masing-masing berisi lubang hitam supermasif aktif.
Hasilnya dipublikasikan di Astronomi alam dan memberikan cara baru untuk mempelajari sifat fisik gas di dalam filamen antargalaksi.
Perjalanan 12 miliar tahun melintasi luar angkasa
“Dengan menangkap cahaya redup yang dipancarkan oleh filamen ini, yang menempuh perjalanan kurang dari 12 miliar tahun untuk mencapai Bumi, kami dapat secara tepat mengkarakterisasi bentuknya,” jelas Davide Tornotti. “Untuk pertama kalinya, kami dapat menelusuri batas antara gas yang berada di galaksi dan materi yang terkandung dalam jaringan kosmik menggunakan pengukuran langsung.”
Untuk menafsirkan observasi dengan lebih baik, para peneliti membandingkan data dengan simulasi superkomputer Alam Semesta yang dibuat di KKP. Simulasi ini memperkirakan seperti apa struktur filamen tersebut menurut model kosmologis saat ini.
“Dibandingkan dengan gambar jaringan kosmik definisi tinggi yang baru, kami menemukan kesamaan substansial antara teori dan observasi saat ini,” tambah Tornotti.
Petunjuk baru tentang pembentukan galaksi
Kesesuaian antara pengamatan dan simulasi memberikan keyakinan yang lebih besar kepada para ilmuwan dalam memahami bagaimana gas didistribusikan di sekitar galaksi dan bagaimana galaksi menerima materi yang dibutuhkan untuk terus membentuk bintang.
Para peneliti sekarang berharap untuk mengidentifikasi lebih banyak struktur samar ini untuk membangun gambaran yang lebih luas tentang bagaimana materi mengalir melintasi jaringan kosmik.
Fabrizio Arrigoni Battaia, ilmuwan MPA yang terlibat dalam penelitian ini, menyimpulkan: “Kami sangat gembira dengan pengamatan langsung dan definisi tinggi terhadap filamen kosmik. Namun seperti yang mereka katakan di Bavaria: “Eine ist keine” — kami tidak menghitungnya.
