22 April 2024

Bima Sakti tidak selalu spiral — dan para astronom akhirnya tahu mengapa itu ‘berubah bentuk’

4 min read

Sebuah misteri berusia 100 tahun seputar sifat “berubah bentuk” dari beberapa galaksi telah dipecahkan, mengungkapkan dalam proses bahwa galaksi Bima Sakti kita tidak selalu memiliki penampilan spiral yang familiar.

Astronom Alister Graham menggunakan pengamatan lama dan baru untuk menunjukkan bagaimana evolusi galaksi dari satu bentuk ke bentuk lain terjadi — sebuah proses yang dikenal sebagai spesiasi galaksi. Penelitian menunjukkan bahwa benturan dan penggabungan berikutnya antar galaksi adalah bentuk “seleksi alam” yang mendorong proses evolusi kosmik.

Cela peut vous intéresser : Tennis-Sakkari dikejutkan oleh Masarova di babak pertama AS Terbuka

Ini berarti bahwa sejarah kekerasan kosmik Bima Sakti tidak hanya terjadi di galaksi rumah kita. Juga belum berakhir. “Ini adalah survival of the fittest di luar sana,” kata Graham dalam sebuah pernyataan. “Astronomi sekarang memiliki urutan anatomi baru dan akhirnya urutan evolusi di mana spesiasi galaksi terlihat terjadi melalui perkawinan tak terelakkan dari galaksi yang ditahbiskan oleh gravitasi.”

Terkait: Sinyal berulang dari pusat Bima Sakti bisa jadi alien menyapa, studi baru mengklaim

En parallèle : Kongres mengatakan Persatuan Negara-negara 'diserang' oleh pemerintahan Modi, mengutip 'Presiden Bharat' dalam undangan makan malam G20

Galaksi datang dalam berbagai bentuk. Beberapa, seperti Bima Sakti, terdiri dari lengan-lengan bintang yang tertata rapi yang berputar dalam bentuk spiral di sekitar konsentrasi pusat atau “tonjolan” benda bintang. Galaksi lain seperti Messier 87 (M87) terdiri dari elips miliaran bintang yang berdengung secara kacau di sekitar konsentrasi pusat yang tidak teratur.

Sejak tahun 1920-an, para astronom telah mengklasifikasikan galaksi berdasarkan urutan berbagai anatomi galaksi yang disebut “urutan Hubble”. Galaksi spiral seperti milik kita berada di salah satu ujung urutan ini, sementara galaksi elips seperti M87 berada di ujung lainnya. Menjembatani celah antara keduanya adalah galaksi berbentuk bola memanjang, tidak memiliki lengan spiral, disebut galaksi lenticular.

Tapi apa yang kurang dari sistem yang digunakan secara luas ini sampai sekarang adalah jalur evolusi yang menghubungkan satu bentuk galaksi ke bentuk galaksi lainnya.

Garpu tala Hubble untuk evolusi galaksi yang dibuat oleh Key Insights on Nearby Galaxys: A Far-Infrared Survey with Herschel survey (Kredit gambar: C. North, M. Galametz & Tim Kingfish)

Membentuk kembali evolusi galaksi

Untuk memotong jalur evolusi pada urutan Hubble, Graham melihat 100 galaksi di dekat Bima Sakti dalam gambar cahaya optik yang dikumpulkan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble dan membandingkannya dengan gambar inframerah dari Teleskop Luar Angkasa Spitzer. Hal ini memungkinkannya untuk membandingkan massa semua bintang di setiap galaksi dengan massa lubang hitam supermasif pusatnya.

Ini mengungkapkan keberadaan dua jenis galaksi penghubung lenticular: Satu versi yang tua dan kurang debu, dan yang lainnya muda dan kaya akan debu.

Gambar NASA menunjukkan galaksi M87, di tengahnya terdapat lubang hitam yang pertama kali dicitrakan awal bulan ini (kotak paling bawah). Kotak yang diperbesar menunjukkan gelombang kejut yang disebabkan oleh pancaran plasma yang dimuntahkan dari lubang hitam. (Kredit gambar: Kolaborasi Teleskop Cakrawala NASA/JPL-Caltech/IPAC/Event)

Ketika galaksi miskin debu mengumpulkan gas, debu, dan materi lainnya, piringan yang mengelilingi wilayah pusatnya terganggu, dengan gangguan tersebut menciptakan pola spiral yang memancar keluar dari jantungnya. Ini menciptakan lengan spiral, yang merupakan daerah berputar yang terlalu padat yang menciptakan gumpalan gas saat berputar, memicu keruntuhan dan pembentukan bintang.

Galaksi lenticular yang kaya debu, di sisi lain, tercipta ketika galaksi spiral bertabrakan dan bergabung. Ini ditunjukkan oleh fakta bahwa galaksi spiral memiliki spheroid pusat kecil dengan lengan spiral bintang, gas, dan debu yang memanjang. Galaksi lenticular muda dan berdebu memiliki spheroid dan lubang hitam yang lebih menonjol daripada galaksi spiral dan galaksi lenticular miskin debu.

Hasil mengejutkan dari ini adalah kesimpulan bahwa galaksi spiral seperti Bima Sakti sebenarnya terletak di antara galaksi lenticular yang kaya debu dan miskin debu di urutan Hubble.

“Hal-hal jatuh ke tempatnya setelah diketahui bahwa galaksi lenticular bukanlah satu-satunya populasi yang menjembatani seperti yang telah lama digambarkan,” jelas Graham. “Ini menggambar ulang urutan galaksi yang sangat kita cintai, dan, yang terpenting, kita sekarang melihat jalur evolusi melalui urutan pernikahan galaksi, atau bisnis apa yang mungkin disebut sebagai akuisisi dan merger.”

Sejarah akuisisi dan merger kosmik

Sejarah Bima Sakti diyakini diselingi dengan serangkaian peristiwa “kanibal” di mana ia melahap galaksi satelit yang lebih kecil di sekitarnya untuk tumbuh.

Penelitian ini menunjukkan bahwa selain itu, “akuisisi” kosmik galaksi kita juga mencakup akresi material lain dan secara bertahap berubah dari galaksi lenticular yang miskin debu menjadi galaksi spiral yang kita kenal sekarang.

Galaksi kita diatur untuk penggabungan dramatis dengan tetangga galaksi besar terdekatnya, galaksi Andromeda, antara 4 miliar dan 6 miliar tahun. Tabrakan dan penggabungan ini akan membuat pola lengan spiral kedua galaksi terhapus dan penelitian baru menunjukkan bahwa galaksi anak yang diciptakan oleh penyatuan ini kemungkinan besar merupakan galaksi lentikular kaya debu yang masih memiliki piringan, meskipun tanpa struktur spiral yang diukir melaluinya. .

Jika galaksi putri Bima Sakti-Andromeda bertemu dengan galaksi lenticular ketiga yang kaya debu dan bergabung dengannya, maka aspek mirip cakram dari kedua galaksi juga akan terhapus bersih. Ini akan menciptakan galaksi berbentuk elips tanpa kemampuan menampung gas dingin dan awan debu.

Kesan seniman tentang galaksi Bima Sakti kita, menunjukkan palang pusat dan lengan spiralnya yang berbeda, fitur yang mungkin merupakan tambahan terbaru. (Kredit gambar: Nick Risinger)

Sama seperti galaksi baru ini yang akan membawa kisah evolusinya bagi para astronom di masa depan yang jauh, galaksi lenticular yang miskin debu dapat berfungsi sebagai rekaman fosil dari proses yang mengubah galaksi lama dan didominasi cakram umum di alam semesta awal.

Ini bisa membantu menjelaskan penemuan James Webb Space Telescope (JWST) dari galaksi masif yang didominasi spheroid hanya 700 juta tahun setelah Big Bang. Penelitian baru juga dapat menunjukkan bahwa penggabungan galaksi elips adalah proses yang dapat menjelaskan keberadaan beberapa galaksi paling masif di alam semesta, yang berada di jantung gugus lebih dari 1.000 galaksi.

Penelitian Graham dipublikasikan di jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

45secondes est un nouveau média, n’hésitez pas à partager notre article sur les réseaux sociaux afin de nous donner un solide coup de pouce. ?