Sebuah tim astronom internasional, termasuk peneliti dari Rutgers University, telah mengidentifikasi fenomena kosmik langka yang dikenal sebagai Einstein Cross, yang menampilkan lima citra galaksi jauh, sebuah penyimpangan dari empat citra yang biasanya terlihat. Fenomena ini, yang diamati pada galaksi HerS-3, pertama kali terdeteksi oleh astronom Prancis Pierre Cox menggunakan Northern Extended Millimeter Array (NOEMA). Pengamatan lanjutan dengan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) di Chili mengkonfirmasi pola lima citra yang tidak biasa ini.
Dipimpin oleh Cox, dan melibatkan astrofisikawan Rutgers Charles Keeton serta mahasiswa pascasarjana Lana Eid, pemodelan rinci tim menunjukkan adanya halo materi gelap yang besar dan tak terlihat mengelilingi galaksi di latar depan. Materi gelap, yang menyusun sekitar 85% dari total materi di alam semesta, tidak memancarkan atau menyerap cahaya, menjadikannya tidak terlihat oleh instrumen astronomi konvensional. Keberadaannya disimpulkan semata-mata dari efek gravitasinya pada materi terlihat, radiasi, dan struktur skala besar kosmos.
Penemuan ini menawarkan kesempatan unik untuk mempelajari materi gelap, yang pengaruh gravitasinya pada pembengkokan cahaya adalah metode deteksi utamanya. Konfirmasi halo materi gelap dalam sistem ini tidak hanya menguatkan teori kosmologis yang ada tetapi juga membuka jalan baru yang mempesona untuk menyelidiki komposisi dan perilaku materi gelap dengan presisi yang lebih tinggi. Einstein Cross yang langka ini, dengan lima citra, menambah kekayaan ilmiah yang tersedia bagi para astronom dan merangsang penyelidikan di masa depan ke dalam arsitektur materi gelap yang rumit.
Memahami struktur ini secara kritis menginformasikan model pembentukan dan evolusi galaksi serta menjelaskan sifat fundamental materi gelap itu sendiri, yang tetap menjadi kunci kosmologi modern. Hubble Space Telescope NASA juga telah memainkan peran penting dalam memetakan keberadaan materi gelap di seluruh kosmos, termasuk penciptaan peta tiga dimensi yang memberikan pandangan pertama tentang distribusi materi gelap berskala besar yang seperti jaring di alam semesta. ALMA, yang berlokasi di dataran Chajnantor di Andes Chili, adalah fasilitas berbasis darat terbesar di dunia untuk pengamatan di rezim milimeter/submilimeter, sementara NOEMA, yang terletak di Plateau de Bure di Pegunungan Alpen Prancis, adalah teleskop radio paling kuat di belahan bumi utara yang beroperasi pada panjang gelombang milimeter.
Penelitian ini, yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal, menekankan nilai kolaborasi ilmiah internasional dan penggunaan fasilitas astronomi canggih. Tim mengantisipasi bahwa pengamatan di masa depan dapat mengungkap fitur tambahan, seperti gas yang keluar dari galaksi, yang dapat memberikan pemahaman lebih lanjut tentang sifat materi gelap. Karya ini menyoroti peran penting infrastruktur ilmiah AS dalam memajukan pemahaman kosmik.