Objek besar seperti galaksi menyebabkan ruang-waktu melengkung begitu kuat sehingga cahaya dari sumber di belakang galaksi melengkung, seperti jalur kelereng yang digulung melintasi lembaran karet yang diregangkan akan menyimpang. Efek ini menggeser posisi sumber cahaya di langit, sebuah fenomena yang disebut pelensaan gravitasi.
Untuk mempelajari distribusi material gelap di sebuah galaksi, para astronom dapat mengamati bagaimana cahaya dari sumber di belakang galaksi itu berubah saat melewati 'galaksi lensa'. Semakin banyak material gelap yang dikandung galaksi lensa, semakin besar distorsi cahaya yang melewatinya.
Tetapi teknik ini memiliki keterbatasan. Karena galaksi paling awal dan paling jauh sangat redup, saat para astronom melihat lebih dalam ke alam semesta dan lebih jauh ke masa lalu, efek pelensaan menjadi lebih halus dan sulit untuk dilihat.
Para ilmuwan membutuhkan banyak sumber latar belakang dan banyak galaksi awal untuk lensa spot oleh material gelap. Masalah ini telah membatasi pemetaan distribusi material gelap ke galaksi yang berusia sekitar delapan hingga 10 miliar tahun.
Tetapi CMB menyediakan sumber cahaya yang lebih kuno daripada galaksi mana pun. CMB adalah radiasi di mana-mana yang diciptakan ketika alam semesta cukup dingin untuk memungkinkan atom terbentuk, mengurangi jumlah elektron bebas hamburan foton. Pengurangan elektron bebas memungkinkan foton untuk bergerak bebas, yang berarti bahwa alam semesta tiba-tiba berhenti menjadi buram dan menjadi transparan terhadap cahaya.
Dan seperti cahaya dari sumber jauh lainnya, CMB dapat terdistorsi oleh galaksi dengan material gelap karena lensa gravitasi. “Sebagian besar peneliti menggunakan galaksi sumber untuk mengukur distribusi material gelap dari sekarang hingga 8 miliar tahun yang lalu,” kata asisten profesor Universitas Tokyo Yuichi Harikane dalam pernyataannya.
“Namun, kita bisa melihat lebih jauh ke masa lalu karena kita menggunakan CMB yang lebih jauh untuk mengukur material gelap.”
Tim menggabungkan distorsi pelensaan dari sampel besar galaksi kuno dengan CMB untuk mendeteksi material gelap yang berasal dari saat alam semesta baru berusia 1,7 miliar tahun. Material gelap kuno ini melukiskan gambaran kosmik yang sangat berbeda.
“Untuk pertama kalinya, kami mengukur material gelap dari hampir saat-saat awal alam semesta,” kata Harikane.
“12 miliar tahun yang lalu, keadaannya sangat berbeda. Anda melihat lebih banyak galaksi yang sedang dalam proses pembentukan daripada saat ini. Gugus galaksi pertama juga mulai terbentuk.”
Gugus-gugus ini dapat terdiri dari antara 100 dan 1.000 galaksi yang terikat pada sejumlah besar material gelap oleh gravitasi.
Ikuti Whatsapp Channel Republika
