Para ilmuwan telah menemukan bukti bahwa materi gelap dapat memanas dan berpindah-pindah, sebagai akibat dari pembentukan bintang di galaksi. Temuan ini memberikan bukti pengamatan pertama untuk efek yang dikenal sebagai ‘pemanasan materi gelap’, dan memberikan petunjuk baru tentang apa yang membentuk materi gelap. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Dalam karya terbarunya, para ilmuwan dari University of Surrey, Carnegie Mellon University dan ETH Zürich mencoba untuk mencari bukti materi gelap di pusat sekitar galaksi katai. Galaksi katai adalah galaksi yang redup, dengan jumlah bintang yang jauh lebih sedikit, di mana biasanya ditemukan mengorbit pada galaksi yang lebih besar seperti galaksi Bima Sakti. Galaksi-galaksi katai ini mungkin memiliki petunjuk yang dapat membantu kita untuk lebih memahami sifat-sifat dari materi gelap .
Materi gelap dianggap telah membentuk sebagian besar dari massa alam semesta. Namun karena ia tidak dapat berinteraksi dengan cahaya dengan cara yang sama sebagaimana pada materi normal, namum dapat diamati melalui efek gravitasinya. Kunci untuk mempelajarinya mungkin terletak pada bagaimana bintang-bintang terbentuk di galaksi-galaksi katai ini.
Saat bintang terbentuk, angin kencang dapat mendorong gas dan debu menjauh dari pusat galaksi. Akibatnya, pusat galaksi memiliki massa yang lebih sedikit, yang memengaruhi seberapa besar gravitasi tersisa yang dirasakan oleh materi gelap. Dengan daya tarik gravitasi yang lebih sedikit, materi gelap memperoleh energi dan berpindah dari pusat galaksi, suatu efek yang disebut ‘pemanasan materi gelap’.
Tim ahli astrofisika mengukur jumlah materi gelap di pusat 16 buah galaksi katai dengan sejarah pembentukan bintang yang sangat berbeda. Mereka menemukan bahwa galaksi yang sejak dahulu kala telah selesai dalam membentuk bintangnya akan memiliki kepadatan materi gelap yang lebih tinggi di pusatnya dibandingkan dengan galaksi yang masih membentuk bintang hingga saat ini. Ini mendukung teori bahwa galaksi yang lebih tua memiliki lebih sedikit ‘pemanasan materi gelap’ – karena sudah tidak terjadi lagi pembentukan bintang, maka tidak ada lagi perpindahan materi gelap keluar dari pusat galaksi.

Justin Read, penulis utama penelitian dan Kepala Departemen Fisika di University of Surrey, mengatakan: “Kami menemukan hubungan yang benar-benar luar biasa antara jumlah materi gelap di pusat galaksi katai yang kecil ini, dengan jumlah pembentukan bintang yang mereka alami selama hidupnya. Materi gelap di pusat pembentuk bintang galaksi katai tampaknya telah ‘memanas’ dan terdorong keluar.”
Temuan ini memberikan kendala baru pada model materi gelap: materi gelap dipastikan mampu membentuk galaksi katai yang menunjukkan berbagai kepadatan pusat, dan kepadatan tersebut dipastikan berhubungan dengan jumlah pembentukan bintang.
Tim berharap untuk memperluas karya ini dengan mengukur kerapatan materi gelap di pusat dari sampel galaksi katai yang lebih banyak, mendorong galaksi yang bahkan lebih redup, dan menguji berbagai model materi gelap yang lebih luas.