Materi Gelap Dapat Membuat Atom Gelap menurut Ahli Astrofisika

Ilustrasi tentang awan atom antihidrogen yang terperangkap. Foto dari: CERN/Chukman So.

Sebuah tim ahli astrofisika teoretis telah mempelajari secara rinci bentuk hipotetis materi gelap yang bergabung membentuk atom gelap. Mereka menemukan bahwa keberadaan atom gelap dapat mempengaruhi evolusi galaksi secara drastis.

Kami tidak memahami sebagian besar materi di alam semesta. Kami menyebutnya dark matters atau materi gelap. Sejauh pengetahuan ilmuwan, materi gelap terdiri dari beberapa jenis partikel baru yang saat ini tidak diketahui oleh fisika modern. Apapun partikelnya, ia tidak berinteraksi dengan cahaya dan tidak berinteraksi dengan materi normal kecuali melalui gaya gravitasi.

Mengingat kurangnya pemahaman kami tentang zat misterius ini, kami memiliki banyak ruang untuk bermain dalam model teoretis kami. Beberapa model ini menunjukkan bahwa materi gelap tidak terbuat dari satu spesies partikel yang membanjiri alam semesta. 

Sebaliknya itu dapat terdiri dari berbagai jenis partikel yang berbeda. Mungkin juga ada kekuatan alam baru, di luar empat kekuatan yang kita kenal, yang hanya beroperasi di antara partikel materi gelap.

Dalam gambar diatas, berbagai komponen materi gelap dapat berkumpul bersama untuk membentuk atom gelap, bahkan molekul dan struktur yang lebih kompleks. Yang terpenting, dalam model ini materi gelap dapat menggumpal dengan sangat rapat. Sebuah tim peneliti menggunakan fakta ini untuk mengeksplorasi konsekuensi pengamatan dari model atom gelap ini dengan menggunakan simulasi evolusi galaksi.

Mereka menemukan bahwa materi gelap atom dapat menggumpal dengan sangat cepat, membentuk "cakram bayangan" untuk mengikuti cakram bintang di galaksi biasa. Dari sana atom gelap terus menggumpal, membentuk ekuivalen bintang gelap dan lubang hitam gelap. Ia bahkan dapat dengan cepat tenggelam ke dalam inti galaksi, dengan cepat meningkatkan kepadatan di sana.

Semua efek materi gelap atom ini tidak akan terlihat pada skala kosmologis. Tapi mereka secara drastis akan mempengaruhi evolusi bintang di dalam galaksi. Bintang terbentuk dari keruntuhan material, dan pengaruh gravitasi apa pun dapat memengaruhi lintasan pembentukan bintang.

Para peneliti menemukan perbedaan dalam tingkat pembentukan bintang dan populasi serta distribusi bintang di galaksi yang memiliki atom gelap versus galaksi yang hanya memiliki satu komponen materi gelap. Para peneliti berharap hasil ini berguna untuk lebih jauh menemukan zat misterius yang mendominasi alam semesta kita ini.