Ukuran Suatu Galaksi Dapat Ditentukan oleh Unsur Gelap, Menurut Ahli-Ahli Fisika dan Matematika

Sekarang, para astronomer di Theoretical Physics and Cosmos Department of the University of Granada, yang dipimpin oleh Eduardo Battaner, bekerja sama dengan para peneliti di Departemen Matematika Terapan (Applied Mathematics Department), telah membuat kemajuan besar : Membangun distribusi dan tingkah laku dari unsur gelap dalam suatu Galaksi.

Perhitungan matematis baru pada unsur gelap menjelaskan kepadatan profil yang menentukan bagaimana perubahan unsur gelap dalam suatu galaksi. Hal ini belum ditentukan dalam bidang astronomi. Sampai sekarang, tingkah laku dari unsur gelap telah diperkirakan melalui simulasi, tetapi pendekatan matematis baru berdasarkan persamaan dan fungsi yang menjelaskan setiap karakteristik dari unsur gelap tersebut membuat hasilnya jauh lebih handal (much more reliable).

Secara khusus, penemuan baru ini memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang ukuran yang sebenarnya dari sebuah galaksi. Kolaborasi dari para astronom dan ahli Matematika telah memungkinkan pengembangan dari fungsi kepadatan dari unsur gelap dalam suatu galaksi, menjelaskan bagaimana unsur gelap ini disusun dari pusat galaksi ke bagian paling luar. Ketika mengamati sebuah galaksi untuk mempelajari unsur gelap tersebut, ukuran sebuah galaksi yang jauh lebih besar dapat dilihat dibandingkan dengan yang teridentifikasi saat mengamati radiasi yang terlihat. Pada saat yang sama, hal ini telah menyimpulkan bahwa kepadatan dari unsur gelap dalam suatu galaksi adalah maksimum di pusat dan secara bertahap akan berkurang sebagaimana pada bagian paling luarnya, namun meningkatkan secara total ukuran galaksi. Penemuan ini memperkenalkan kriteria baru dalam ilmu dinamika galaksi dan tentu saja, unsur gelapnya.

Unsur Gelap (Dark matter) adalah komponen utama dari alam semesta, yang belum diamati secara langsung. Bahkan itu adalah komponen yang membuat bagian terbesar dari massa alam semesta. Konsep ini telah digunakan untuk pertama kalinya oleh Fritz Zwicky pada tahun 1933. Dia menjelaskan keberadaan massa yang kuantitasnya cukup besar dan tidak dapat diamati, tetapi harus ada penjelasan tentang fenomena gerakan galaksi . Saat ini, jumlah unsur gelap dalam alam semesta yang dikenali: 23% Unsur Gelap VS di atas 4% dari unsur yang terlihat. Sisanya, hingga 100%, adalah energi gelap yang membingungkan. Walaupun kita tahu bahwa baik jumlah unsur gelap dan perilakunya, ternyata hal itu belum teridentifikasi. Ini adalah salah satu tantangan paling penting dalam kosmologi.

"Dengan hasil ini, kami tidak dapat menentukan apa unsur gelap itu, tapi kami telah menetapkan perilakunya dan kami memiliki informasi yang membantu untuk mengetahui karakteristik lainnya seperti suhunya," ujar Eduardo Battaner mengenai hasil penelitiannya.

Mulai dari pengetahuan yang luas dari kelompok astronom pada dinamika sebuah galaksi, dan menerapkannya melalui ilmu Pemodelan Matematika, beberapa fungsi deskriptif kompleks telah dikembangkan untuk mewakili dinamika dari unsur gelap. Profesor Juan Soler, dari University of Granada, telah menjadi koordinator dari bagian penelitian yang terkait dengan Matematika Kalkulus.