Adalah NGC 1052-DF2, atau disebut juga hanya DF2, galaksi tanpa materi gelap pertama yang ditemukan oleh para astronom menggunakan Dragonfly Telephoto Array tahun lalu, sebuah instrumen yang didedikasikan untuk menemukan objek yang sangat redup. DF2 adalah galaksi ultra-redup, ukurannya sebesar Bimasakti, tetapi dengan 100 hingga 1.000 kali lebih sedikit bintang.
Setelah menemukan galaksi tersebut, para astronom pun tertarik untuk mengukur massa galaksinya. Mereka mengamati gugusan bintang yang terdapat pada galaksi DF2. Berdasarkan bagaimana gugus bintang tersebut bergerak, massa galaksi dapat diketahui.
Hasil perhitungan yang diterbitkan di Astrophysical Journal Letters, yang dilakukan dengan menggunakan Keck Cosmic Web Imager pada Observatorium W. M. Keck, mengungkapkan bahwa massa galaksi DF2 tidak terlalu besar, bahkan cocok dengan gerak rotasi gugus bintang di sana, membuat indikasi bahwa galaksi ini tidak memiliki materi gelap.
Tapi, sebenarnya apa itu materi gelap?
Semuanya berawal dari astronom Swiss-Amerika, Fritz Zwicky, profesor astronomi di Institut Teknologi California yang beberapa dekade yang lalu pertama kali mencetuskan adanya materi tak terlihat di alam semesta yang dikenal sebagai materi gelap.
Kala itu, Zwicky sedang mempelajari gerakan galaksi-galaksi dalam gugus galaksi Coma Berenices, gugus galaksi yang berisi ribuan galaksi tersebut berjarak sekitar 300 juta tahun cahaya dari Bumi. Ribuan galaksinya mengitari pusat gugus bagaikan lebah mengitari sarangnya.
Nah, ketika Zwicky meneliti gerakan beberapa lusin galaksi di sana untuk mengetahui medan galaksi yang mengikat seluruh gugusnya, ia mendapati bahwa kecepatan rata-rata galaksinya dalam mengitari pusat gugus sangatlah tinggi.
Pada awalnya, Zwicky menyimpulkan bahwa gugus galaksi itu memiliki massa yang besar sehingga menimbulkan kecepatan yang besar pula. Tapi rupanya, setelah dihitung massanya, ribuan galaksi di gugus galaksi Coma Berenices tidak cukup banyak untuk menjelaskan kecepatan tinggi yang diamati Zwicky.
Gugus galaksi Coma Berenices seharusnya buyar karena galaksi-galaksinya mengitari pusat gugus dengan sangat cepat, melebihi kecepatan lepasnya. Namun, gugus itu bertahan. Apa yang terjadi? Gugus galaksi tersebut disinyalir ditahan oleh materi misterius yang disebut sebagai materi gelap.
Materi gelap merupakan hal yang nyata efeknya di alam semesta. Tapi, sampai sejauh ini, kita belum tahu materi gelap itu apa. Yang jelas, materi gelap tidak beirnteraksi dengan gaya inti kuat, sehingga tidak membentuk inti atom. Ia juga tidak berinteraksi dengan gaya inti lemah, maupun gaya elektromagnetik, sehingga materi gelap tidak membentuk molekul.
Yang kita ketahui sejauh ini, materi gelap menimbulkan "tambahan" gravitasi, yang ditanggapi oleh materi biasa. Materi gelap bahkan mengisi 80% dari keseluruhan alam semesta, tapi tak tampak oleh mata.
Kembali lagi ke galaksi tanpa materi gelap, jenis galaksi ini pun membuat para astronom begitu penasaran. Bila selama ini banyak galaksi yang berisikan materi gelap di dalamnya untuk menjaga bintang-bintangnya tetap pada jalurnya, bagaimana mungkin ada galaksi sejenis DF2?
"Fakta bahwa kita bisa menemukan sesuatu yang benar-benar langka seperti ini merupakan hal yang sangat menarik," kata penulis utama studi DF2, Shany Danieli, astronom di Universitas Yale. "Tidak ada yang tahu bahwa galaksi semacam itu ada, dan hal terbaik bagi para astronom adalah menemukan sebuah objek semesta, apakah itu sebuah planet, bintang, atau galaksi, yang tidak seorang pun tahu tentangnya atau bahkan sekadar memikirkannya."
Nah, galaksi kedua yang ditemukan tanpa materi gelap adalah galaksi NGC 1052-DF4, atau singkatnya DF4. Menurut makalah studinya yang juga diterbitkan di Astrophysical Journal Letters, DF4 termasuk dalam kelompok galaksi yang sama dengan DF2 dan merupakan galaksi ultra-redup.
"Menemukan galaksi kedua dengan sangat sedikit atau tanpa materi gelap ini sama menariknya dengan penemuan awal DF2," kata Profesor Pieter van Dokkum, yang merupakan penulis utama makalah DF4.
Sayangnya, sejauh ini para astronom belum punya teori yang memuaskan yang dapat menjelaskan tentang bagaimana galaksi seperti ini terbentuk.
Tapi ada dua kemungkinan. Pertama, galaksi-galaksi seperti ini mungkin terbentuk di luar kalang materi gelap (dark matter haloes). Kedua, mungkin juga mereka dulunya memiliki materi gelap, lalu entah bagaimana kehilangan materi gelapnya.
Memang, alam semesta semakin dipelajari akan semakin misterius. Semoga teka-teki galaksi tanpa materi gelap ini bisa cepat terpecahkan.