A.
PENGERTIAN
GALAKSI
Matahari adalah salah
satu anggota dari kepulauan bintang yang maha luas yang disebut Galaksi yang
mengandung lebih dari 100 milyar bintang yang tersebar dalam sistem berbentuk
cakram atau piringan dengan diameter kira-kira 100.000 tahun cahaya. Terdapat
konsentrasi jumlah bintang yang tinggi yang disebut gembungan (bulge) di pusatnya (diameter antara
15.000-20.000 tahun cahaya), dan piringan yang mengelilingi mengandung bintang
serta awan gas debu yang menggumpal bersama dalam pola spiral.
Galaksi
adalah sekelompok bintang yang membentuk suatu sistem, terdiri atas lebih dari
satu benda angkasa yang berukuran besar dan dikelilingi oleh benda-benda
angkasa lainnya sebagai anggota galaksi yang beredar mengelilingi secara
teratur. Sedangkan, dalam ilmu astronomi,
pengertian galaksi adalah suatu
sistem yang terdiri dari bintang, debu, dan gas yang amat luas, di mana
anggotanya memiliki gaya tarik menarik (gravitasi). Suatu galaksi pada umumnya
terdiri atas miliaran bintang yang memiliki warna, ukuran, dan karakteristik
yang sangat beraneka ragam. Contoh
galaksi, misalnya Galaksi Andromeda dan Galaksi Bima Sakti tempat tata surya
kita beredar. Galaksi umumnya tidak dijumpai dalam bentuk tunggal. Kebanyakan
galaksi tergumpal dalam gugusan. Misalnya galaksi Bima Sakti ada di gugusan yang disebut Group Lokal.
Berdasarkan
morfologinya galaksi dibagi menjadi tiga tipe, yaitu galaksi tipe elips,
spiral, dan tidak beraturan. Pembagian tipe galaksi ini berdasarkan
penampakan atau bentuk galaksi-galaksi tersebut. Galaksi-galaksi yang sekarang
ini berhasil teramati dan dipelari oleh para ahli astronomi komposisinya
terdiri dari 5% galaksi tidak beraturan, 20% galaksi elips, dan 75% galaksi
spiral. Galaksi Bima Sakti termasuk tipe galaksi spiral dan berbentuk
seperti cakram, garis tengahnya sekitar 100 ribu tahun cahaya. Astronom
memprediksi, galaksi Bima Sakti terdiri atas 100 miliar bintang. Pusat galaksi
Bima Sakti berada dalam gugusan bintang Sagitarius. Diperkirakan galaksi Bima
Sakti berumur 12-14 miliar tahun.
B.
DINAMIKA
GALAKSI
Seorang astronom Walter Baade, yang
mengelompokkan galaksi berdasarkan evolusi bintang mendasari gagasan bahwa
suatu galaksi berbentuk tak beraturan merupakan tahap awal perkembangan
galaksi. Pada tahap ini kabut hidrogen raksasa bergolak seraya mengerut
karena gravitasi, dan mulai membentuk bintang. Kalau berbagai bentuk galaksi
boleh dianggap sebagai cerminan langkah evolusi, maka Awan Magellan Besar
dan lain-lain galaksi tak beratuaran
pada suatu ketika mungkin akan berkembang menjadi galaksi spiral kecil.
Namun,
pada kenyatannya ternyata galaksi tak beraturan juga memiliki bintang-bintang
usia lanjut. Jika galaksi tak beraturan merupakan awal galaksi, mustahil
terdapat bintang-bintang tua yang sama tuanya dengan bintang-bintang galaksi
elips, yang dikatakan akhir siklus galaksi. Setelah berkesimpulan bahwa umur
bukanlah penentu tipe galaksi, maka para ahli astronomi merumuskan sebuah
hipotesis baru.
Lebih
dari 12 milyar tahun silam, sejumlah gas dalam alam semesta membentuk kabut
padat, dan kemudian runtuh karena gaya beratnya. Ketika salah satu kawasan
sebesar galaksi (bakal galaksi) ini runtuh, gasnya bertubrukan. Jika gas
tersebut sangat rapat dan bergerak sangat cepat, maka terbentuknya bintang
terjadi dengan cepat, dan mendadak berhenti bila bahannya habis, dengan
demikian lahirlah galaksi elips. Sebaliknya bila gasnya tipis dan bergerak
lamban, sebagian besar gas memiliki banyak peluang untuk membentuk piringan
atau gumpalan sebelum menjadi bintang.
Kebanyakan
gasnya melahirkan bintang secara lambat sehingga bintang-bintang tersebut
jutaan tahun lebih muda daripada bintang dalam galaksi elips yang terbentuk
lebih cepat. Kebanyakan bintang muda tadi terdapat dalam lengan galaksi spiral,
dan lebih-lebih lagi terdapat pada kabut tak berwujud dalam galaksi tak
beraturan. Di situlah terdapat banyak gas yang belum berubah menjadi bintang.
Interaksi antar galaksi juga mempengaruhi dalam dalam dinamika
atau evolusi galaksi. Kita dapat meninjau dari Hukum II
Newton bahwa dua benda yang memiliki massa tertentu terpisah dengan jarak
tertentu akan terjadi gaya tarik menarik. Galaksi-galaksi yang berpapasan namun
tidak bersinggungan, akan menyebabkan terganggunya bentuk galaksi yang terlibat
akibat tarik menarik gravitasinya, dan menyebabkan pertukaran gas dan
debu.
Selain gaya tarik menarik tabrakan juga dapat mempengaruhi terbentuknya
suatu galaksi yang baru. Tabrakan yang pertama adalah tabrakan dua galaksi
saling menembus tubuh masing-masing, namun masih memiliki momentum relatif yang
cukup untuk tidak menyebabkan keduanya menyatu. Bintang-bintang dalam kedua
galaksi ini biasanya bergerak lolos tanpa bertabrakan. Namun gas dan debu dari
kedua galaksi akan berinteraksi. Hal ini dapat memicu lonjakan pembentukan
bintang-bintang baru ketika medium antarbintang terganggu dan terpampatkan.
Tabrakan dapat mengubah secara radikal bentuk salah satu atau kedua galaksi,
dan menciptakan struktur-struktur baru seperti batang, cincin atau ekor
galaksi.
Tabrakan yang kedua yaitu interaksi antar galaksi yang paling ekstrem
adalah penggabungan galaksi. Dalam kasus ini, momentum relatif kedua galaksi
tidak cukup untuk kedua galaksi dapat saling menembus. Yang terjadi malah,
kedua galaksi tersebut perlahan bergabung membentuk galaksi tunggal yang lebih
besar. Penggabungan dapat menyebabkan perubahan luar biasa terhadap bentuk
galaksi jika dibandingkan dengan bentuk kedua galaksi asal. Namun, jika salah
satu galaksi jauh lebih besar dari yang lainnya, penggabungan demikian disebut kanibalisme. Dalam kasus ini, galaksi yang lebih besar akan tetap relatif tak
terganggu akibat penggabungan tersebut, sementara galaksi yang lebih kecil tercabik-cabik.
Galaksi Bima Sakti saat ini sedang dalam proses penganibalan Galaksi Eliptis Katai Sagitarius dan Galaksi Katai Canis Major
Kita sudah melihat bagaimana massa
galaksi bisa ditentukan dengan mengamati kecepatan gas dan bintang. Observasi
yang sama dapat digunakan untuk mempelajari distribusi internal massa lebih
detail.
Slowly
Rotating Systems
Dinamika
bulge galaksi elips dan galaksi piringan dipelajari dengan melebarkan garis
absorbsi. Dengan mengamati bagaimana panjang gelombang dan lebar deretan
spectral berlaku sebagai fungsi radius, bisa didapatkan beberapa anggapan
menjadi distribusi massa galaksi.
Jika
galaksi elips sesungguhnya revolusi elips, hubungan statistik (ketika efek
proyeksi bisa dijabarkan) antara kedataran, kecepatan rotasi, dan dispersi
kecepatan. Beberapa elips tercerah berotasi sangat lambat. Sehingga tidak bisa
memaparkan karena rotasi.
Dependensi
radial dari dispersi kecepatan didapat dari distribusi massa galaksi. Karena
itu juga bergantung bagaimana bentuk orbit pada galaksi sudah didistribusikan,
memerlukan interpretasi model dinamika.
Rotation
Curves
Distribusi
massa galaksi spiral bisa dipelajari dengan langsung menggunakan pengamatan
kecepatan rotasi gas antara bintang-bintang. Ini bisa diamati dengan panjang
gelombang optik dari deretan emisi gas terionisasi pada wilayah H II atau pada
panjang gelombang radio dari deretan hidrogen 21 cm. Kurva rotasi tipe Hubble
naik semakin curam mendekati pusat dan mencapai kecepatan semakin besar di
wilayah flat (Sa kira-kira 300 km s-1 , Sc kira-kira 200 km s-1).
Keceatan rotasi yang semakin tinggi mengindikasikan massa semakin besar,
sehingga tipe Sa pasti mempunyai massa jenis semakin besar mendekati pusat.
Struktur Spiral
Galaksi
spiral adalah objek dengan relatif cerah. Beberapa mempunyai pola spiral
berlengan dua, dimana struktur spiral lain membentuk sejumlah lengan filamen
pendek. Struktur spiral tampak jelas di debu antar bintang, wilayah H II, dan
kumpulan OB dibentuk oleh bintang muda. Debu sering membentuk bidang tipis
sepanjang tepi dalam lengan spiral, dengan bintang membentuk wilayah luar
mereka.
Tidak
diketahui bagaimana gelombang spiral dihasilkan. Pada galaksi lengan banyak,
lengan spiral hidup pendek, bentuk konstan dan lenyap, tapi lebar, regular,
pola lengan dua hidup lebih panjang.
C.
JENIS-JENIS
GALAKSI
Galaksi dapat dikelompokkan dalam
tiga jenis utama: eliptik, spiral dan irregular
![]() |
Galaksi
terdiri dari milyaran bintang yang menyebar berbentuk piringan besar pipih
akibat gerak rotasinya. Inti dari galaksi terdiri dari bintang-bintang tua dan
jarak antar bintang tua relatif dekat.
Lengan spiral
tersusun dari gas dan debu kosmik serta bintang –bintang muda dan atau
bintang-bintang yang baru yang masih dalam pembentukan. Gugus bola, berada di dekat piringan terdiri dari kumpulan bintang
yang beranggotakan hingga ratusan ribu bintang. Halo, bintang sebarang yang tidak membentuk gugus. Gugus Bola
inilah yang membentuk hallo bersama-sama dengan bintang – bintang yang tidak
terdapat di bidang galaksi.
Populasi
Bintang dalam Galaksi
ü Bintang
Populasi 1 : Bintang yang terdapat di lengan spiral ini adalah bintang-bintang
muda yaitu bintang yang berada pada taraf pembentukan.
ü Bintang
Populasi 2: Bintang yang menghuni inti galaksi (bintang tua yang kadang seusia
dengan galaksi).

Jenis-jenis galaksi berdasarkan sistem klasifikasi Hubble. E merupakan
tipe galaksi eliptik, S merupakan galaksi spiral, dan SB merupakan galaksi
spiral berbatang
Galaksi
ini meliputi jumlah 17% dari semua galaksi yang diketahui. Galaksi bentuk E
terlihat lebih terang seperti bola lonjong besar yang bersinar. Jika
dibandingkan dengan galaksi spiral, maka galaksi bentuk elips merupakan
bangunan yang sederhana karena hanya terdiri :
a)
Pusat roda
b)
Selubung yang membungkus pusat.
Galaksi
elips agak pipih dan kerapatan bintang-bintang pada pusatnya bergantung
gravitasi
massanya.
Pengelompokan galaksi elips berdasarkan tingkat
keelipsannya yaitu dari E0 yang berbentuk hampir berupa lingkaran sampai E7
yang sangat lonjong. Pengelompokan tersebut berdasarkan sistem klasifikasi
Hubble. Bentuk dasar galaksi tersebut adalah
elipsoid yang dapat diamati dari berbagai sudut pandang. Pada galaksi tipe ini
memiliki struktur dan sedikit materi antar bintang ( sedikit terbuka ), lambat
laju pembentukan bintangnya, bintang tua lebih dominan dalam mengorbit pusat
gravitasinya dengan arah yang acak. Galaksi tipe ini mirip dengan gugus bola.
Galaksi tipe elips ini dipercaya terbentuk karena
interaksi antar galaksi menghasilkan tabrakan dan penggabungan. Galaksi ini
dapat tumbuh besar daripada galaksi spiral. Galaksi Starburst terbentuk akibat
tabrakan antar galaksi dan dapat menghasilkan pembentukan galaksi elips.
Galaksi elips berbentuk lingkaran. Bentuk yang sesungguhnya belum bisa kita ketahui
secara pasti karena belum diketahui arah pengamatan yang dilakukan terhadap
galaksi-galaksi tersebut apakah dari sisi atas, bawah, atau samping.

Messier 87

Hoag’s Object, merupakan galaksi cincin.
|
|
Perculiar Galaxies atau galaksi aneh
merupakan galaksi yang tidak biasa karena interaksi pasang surut dengan galaksi
lain. Salah satu contoh dari galaksi tipe ini adalah galaksi cincin. Galaksi
cincin berupa bintang dan materi yang kosong mengisi antar bintang yang
mengelilingi inti. Galaksi cincin ini terbentuk saat galaksi kecil melewati
inti galaksi yang lebih besar. Kejadian tesebut mungkin terjadi pada galaksi
Andromeda yang strukturnya mirip dengan cincin apabila diamati pada spektrum
inframerah.

NGC 5866, merupakan galaksi lenticular. Credit: NASA/ESA
|
Galaksi lenticular merupakan bentuk
pertengahan bersifat seperti galaksi elips dan spiral. Galaksi ini
dikategorikan sebagai tipe S0 dan memiliki lengan spiral yang samar – samar
serta halo bintang berbentuk elips.
Yang digolongkan ke
dalam tipe galaksi tidak beraturan adalah jenis galaksi yang asimetri
dan tak memiliki bentuk khusus. Anggota galaksi tak beraturan terdiri dari
kumpulan bintang-bintang tua dan muda. Galaksi tak beraturan mengandung banyak
materi antar bintang yang terdiri dari gas serta debu kosmis. Contoh dari
galaksi tipe ini adalah awan magellan besar dan magellan kecil. Kedua
galaksi itu merupakan tetangga terdekat galaksi kita. Terpaut jarak sekitar
180.000 tahun cahaya.

Awan Magellan Besar
Kabut
Magellan (Magellanic Clouds)
Gugus bintang ini
disebut Magellan karena ditemukan oleh Magellan pada tahun 1519. Berupa galaksi-galaksi
yang terletak dikonstelasi Dorado dan Tucana. Kabut yang terang dan besar
disebut Magellan Besar dan yang kecil disebut Magellan kecil. Teori kosmologi
baru mengatakan bahwa:
a)
Kedua kabut bermassa kecil ini akhirnya
akan tersedot kedalam galaksi Bima Sakti dan pecah terhambur kedalam gugus
galaksi Bima Sakti.
b)
Kabut-kabut ini telah terjebak perangkap
Bima Sakti setidaknya satu milyar tahun yang lalu dalam pertemuan jarak dekat
yang menarik sebagian awan-awan gas hidrogen dari piringan galaksi Bima Sakti
sendiri.
Bintang-bintang yang
terang benderang dalam kabut Magellan mempunyai jutaan kalinya kebenderangan
matahari kita, masing-masing disebut super giant atau super raksasa,
diantaranya S. Dorados dan super raksasa NGG 1910.
Galaksi Spiral
![]() |

NGC 1300, contoh galaksi spiral berbatang.
|
Galaksi
ini meliputi jumlah 80% dari semua galaksi yang diketahui. Galaksi bentuk S
terlihat seperti pusaran api raksasa, dan mempunyai struktur yang paling
teratur. Contohnya galaksi Bima Sakti dan galaksi M 31 (dalam katalog Massier
nomor 31) di Andromeda. Pada umumnya galaksi itu mempunyai tiga bagian yang
dapat dibedakan dengan nyata, yaitu :
(a)
Pusat roda
(b)
Selubung bulat yang membungkus pusat,
terdiri dari bintang dan gugus bintang
(c)
Piringan dengan lengan spiral yang
mengelilingi pusat di daerah katulistiwa
Bentuk beberapa galaksi spiral lebih
rumit di mana pusatnya tidak bulat, tetapi berbentuk cerutu dan kedua ujungnya
berbentuk spiral seperti percikan api dari pusatnya yang menyala. Hampir semua
galaksi spiral ini memiliki bentuk batang linier yang memanjang ke dua sisi
dari gembung inti, yang kemudian bergabung dengan struktur lengan spiral.
Galaksi ini dikategorikan sebagai SB, diikuti huruf ( a,b, atau c ) yang
mengindikasikan bentuk lengan spiralnya. Diperkirakan struktur galaksi ini
disebabkan oleh gelombang kejut dari inti galaksi atau karena interaksi pasang
surut dengan galaksi lain. Banyak galaksi berbatang yang berinti aktif
dimungkinkan karena adanya gas yang menuju ke inti melalui lengan spiral. Salah
satu contoh dari tipe galaksi spiral berbatang adalah galaksi Bima Sakti dengan
ukurannya yang besar.
Mungkin karena lebih sering dibahas,
karena kebetulan Bima Sakti atau Milky way, galaksi kita, juga
berbentuk spiral.
Galaksi spiral terdiri dari tiga bagian utam, yaitu:
·
Bulge, yang merupakan bagian
terpadat, dan sekaligus pusat galaksi. Bagian ini terlihat seperti
tonjolan yang menggelembung di tengah-tengah galaksi.
·
Bidang Galaksi, mencakup seluruh bagian galaksi yang memipih mengelilingi bulge, termasuk
lengan-lengan galaksi.
·
Halo, yaitu kumpulan puluhan
hingga ratusan ribu bintang yang lahir secara bersamaan membentuk gugusan bola,
bersama bintang-bintang lain yang berada di luar bidang galaksi.
Galaksi spiral adalah
bintang-bintang muda dan tua. Bintang-bintang muda terdapat di lengan-lengan
galaksi, sedangkan bintang-bintang tua terdapat pada gugus-gugus bola yang
tersebar menyelimuti bagian pusatnya.
Galaksi-galaksi spiral berotasi
dalam kecepatan tinggi, jauh lebih cepat daripada rotasi galaksi-galaksi elips.
Besar kecilnya kecepatan rotasi pada galaksi spiral, sangat bergantung pada
besar kecilnya massa galaksi. Kecepatan rotasi yang tinggi menyebabkan badan
galaksi memipih membentuk bidang galaksi. Namun demikian, kecepatan rotasi dari
masing-masing bagian dari galaksi spiral tidaklah sama. Semakin dekat ke pusat
galaksi, kecepatan rotasinya semakin tinggi.
Contoh dari galaksi
spiral adalah galaksi Bima sakti dan Andromeda. Keduanya
tergolong sebagai galaksi spiral raksasa, meskipun ukuran Andromeda sedikit
lebih besar ketimbang Bima sakti. Antara galaksi Bima sakti dan Andromeda
terpaut jarak sekitar 2,5 juta tahun cahaya.

Bima Sakti

Andromeda
Galaksi bima sakti
diperkirakan berumur 12 - 14 biliun tahun. Bergaris tengah sekitar 100.000
tahun cahaya. Pusat tonjolannya memiliki ketebalan sekitar 20.000 tahun cahaya.
Jarak antar bintang dalam galaksi Bima sakti berkisar antara 4 - 10 tahun
cahaya. Semakin mendekat ke pusat galaksi, jarak antar bintang-bintangnya
semakin rapat. Matahari terletak pada salah satu lengan spiral Bima sakti yang
disebut lengan Carina Cygnus, dan berjarak sekitar 32.000 tahun cahaa
dari pusat galaksi.
1.
Galaksi
Bima Sakti
Galaksi ini disebut
juga Milky Way (Inggris), dan De Melkweg (Belanda). Astronom yang
pernah menyelidiki diantaranya Kapteyn Seeliger, Charlier, Shapley dan
lain-lain. Galaksi kita pernah disebut Susunan Kapteyn, karena Kapteyn
berpendapat bahwa matahari kita ada di tengah-tengah susunan tersebut.
Berdasarkan penemuan Lindbland dan Oort yang mempelajari gerak revolusi
bintang-bintang, maka dapat disimpullkan bahwa inti galaksi Bima Sakti terletak
diarah Sagitarius kira-kira 35 juta tahun cahaya dari matahari.
Keadaan Bima Sakti dapat digambarkan sebagai
berikut:
a)
Bima Sakti berebentuk keping atau roda
(cakram) dengan porosnya sebagai inti sistem.
b)
Garis tengah susunan perbintangan
8.000-10.000 tahun cahaya dan tebalnya 3000-15.000 tahun cahaya ditengahnya.
c)
Corak atau struktur sistem galaksi
adalak struktur spiral dengan massa lebih kurang 100 milyar massa matahari.
Sebagian besar tidak terlihat karena dalam bentuk kabut gelap atau bintang yang
telaah atau hampir padam.
d) Matahari
berada pada jarak 30.000-35.000 tahun cahaya dari pusat sistem galaksi.
e)
Matahari dengan bintang-bintang lain merupakan “sistem lokal”
dalam ruang tempat matahri berada. Sistem lokal dengan penduduknya beredar
mengelilingi inti susunan Bima Sakti dengan kecepatan 450 km/detik dalam waktu
225 juta tahun (kosmis) untuk sekali berputar lengkap.
f)
Bima Sakti seluruhnya menunjukkan gerak
pada intinya.
2.
Galaksi
Andromeda (M 31)
Galaksi ini menurut
Hubble memiliki keganjilan:
a)
Pusat galaksi tidak terurai menjadi
bintang-bintang terpisah
b)
Gugus bulatnya empat kali lebih redup
dari pada gugus bulat Bima Sakti
Dengan mata telanjang
galaksi ini tampak seperti lilin dengan panjang 30’ (garis tengah bulan) dan
lebar 15’. Dengan teleskop kecil sudah dpat dilihat intinya di tengah-tengah
kabut, dan bial menggunakan teleskop 100 inci yang telah dilakukan di observatory
Mt. Wilson ternyata galaksi Andromeda ini berbentuk spiral biasa. Keadaan lain
dari galaksi Andromeda ini dalah sebagai berikut:
a)
Galaksi Andromeda dari bumi berjarak
lebih dari dua juta tahun cahaya.
b)
Spiral terdiri dari tujuh lengan
membelit ketat dengan tergores debu serta bernyala biru akibat cahaya bintang
muda yang bermassa besar.
c)
Intinya sangat terang dan berwarna
putih, tetapi disekitarnyaa tampak sejumlah gugus bintang-bintang selubung yang
sudah berwarna gtua dan berwarna merah jambu.
d) Dua
satelit Andromeda yakni galaksi NGG 205 dan NGG 221 terlihat disebelah kiri
pusat Andromeda danh disebelah kanan bawah pusat tersebut.
e)
Bentuk kabutM 31 seperti lensa atau
cakram, jari-jarinya paling sedikit 50.000 tahun cahaya, tebal di bagian tengah
15.000 tahun cahaya.
D.
MASSA
DAN LUMINOSITAS
Semakin dekat suatu bintang terhadap pusat galaksi, gerak
revolusinya akan semakin
cepat. Contohnya Matahari yang bergerak mengitari pusat galaksi
dengan kecepatan 250 km/s, dan periode 200 juta tahun. Jaraknya dari pusat galaksi
adalah 28.000 TC. Berapa massa pusat galaksi?
![]() |
Di dalam astronomi, galaksi adalah suatu
sistem yang terdiri dari bintang-bintang, gas, serta debu angkasa yang mencakup wilayahnya sangat luas
dan selalu terjadi gaya tarik-menarik (gravitasi) di antara anggota-anggotanya.
Galaksi dikelompokkan dalam tiga tipe menurut
morfologinya, yaitu galaksi spiral, galaksi elips, dan galaksi tak
beraturan. Dari sekian banyak galaksi yang telah diamati dan dipelajari
oleh para astronom, diidentifikasi ada sekitar 75 % galaksi spiral, 20 %
galaksi elips, dan 5 % galaksi tak beraturan. Kemungkinan jumlah
galaksi berbentuk elips di seluruh alam semesta jauh lebih banyak daripada
galaksi spiral karena kebanyakan galaksi elips memang lebih redup sehingga
sulit untuk diamati.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar