Breaking News
Loading...
Saturday 16 January 2016

Jenis-Jenis Galaksi

Galaksi, seperti halnya obyek lain di alam semesta ini memiliki ukuran, bentuk, massa, dan luminositas yang bervariasi. Ada tiga bentuk galaksi, yaitu bentuk spiral, eliptis dan bentuk yang tak teratur, tetapi yang terbanyak dari ketiganya adalah bentuk spiral dan eliptis.
A.    Galaksi Spiral
 
Gambar 1. Galaksi Spiral
Salah satu contoh galaksi spiral adalah galaksi Bima Sakti. Galaksi ini terdiri dari inti, piringan, halo, dan lengan spiral. Materi antar bintang berupa awan gas dan debu umunya terdapat pada lengan spiral galaksi. Juga sering nampak adanya nebula yang terang dan penyerapan cahaya oleh debu antar luar bintang. Lengan spiral berisikan bintang biru berusia muda, termasuk maharaksasa yang sangat terang. Bagian-bagian utama galaksi spiral adalah halo, bidang galaksi (termasuk lengan spiral), dan bulge (bagian pusat galaksi yang menonjol). Anggota galaksi spiral adalah bintang-bintang muda dan tua. Bintang-bintang tua terdapat pada gugus-gugus bola yang tersebar menyelimuti galaksi.
Gugus bintang terbuka dapat terlihat dalam lengan spiral yang terdekat, dan gugus bola kebanyakan terlihat dalam halo. Bintang-bintang muda terdapat di lengan spiral galaksi yang berada di bidang galaksi. Bintang-bintang muda ini masih banyak diselimuti materi antar bintang, yaitu bahan yang membentuk bintang itu. Bulge pada galaksi spiral adalah bagian yang paling padat. Pada Bima Sakti, pusat galaksi terletak di arah Rasi Sagittarius, tetapi kita tidak dapat mengamatinya dengan mudah, karena materi antar bintang banyak menyerap cahaya yang berasal dari pusat galaksi itu. Galaksi spiral berotasi dengan kecepatan yang jauh lebih besar dari galaksi elips. Kecepatan rotasinya yang besar itulah yang menyebabkan galaksi ini memipih dan membentuk bidang galaksi. Besar kecilnya kecepatan rotasi pada galaksi spiral ini bergantung pada massa galaksi tersebut. Kecepatan rotasi tiap bagian galaksi spiral sendiri tidaklah sama. Semakin ke arah pusat galaksi, kecepatan rotasinya semakin besar.
Bagian bulge adalah daerah di galaksi yang kepadatan bintangnya paling tinggi. Bintang-bintang tua lebih banyak ditemukan daripada bintang muda, karena sangat sedikit materi pembentuk bintang yang terdapat di sini. Bulge ini berbentuk elipsoid seperti bola rugby. Bintang-bintang di dalamnya bergerak dengan kecepatan tinggi dan orbit yang acak, tidak sebidang dengan bidang galaksi. Dari perhitungan kecepatan orbit bintang-bintang di dalamnya, diperoleh kesimpulan bahwa terdapat sebuah benda bermassa sangat besar yang berada di pusat Galaksi yang jauh lebih besar daripada perkiraan sebelumnya. Benda tersebut diyakini adalah sebuah lubang hitam supermasif, yang diperkirakan terdapat di bagian pusat semua galaksi spiral. Termasuk juga di galaksi Andromeda, galaksi spiral terdekat dari Galaksi kita.
Komponen kedua adalah halo. Berbentuk bola, ukuran komponen ini sangat besar hingga jauh membentang melingkupi bulge dan piringan, bahkan mungkin lebih jauh daripada batas terluar piringan galaksi yang bisa kita amati. Objek yang menjadi penyusun halo dibagi menjadi dua kelompok, yaitu stellar halo dan dark halo. Yang dimaksud dengan stellar halo adalah bintang-bintang yang berada di bagian halo. Namun hanya sedikit ditemukan bintang individu di bagian ini. Yang lebih dominan adalah kelompok bintang-bintang tua yang jumlah bintang anggotanya mencapai jutaan buah, yang disebut dengan gugus bola (globular cluster).
Di bagian piringan terdapat bintang-bintang muda serta gas dan debu antar bintang yang terletak di lengan spiral. Banyak ditemukannya bintang muda dan gas antar bintang sangat berkaitan erat, karena gas adalah materi utama pembentuk bintang. Di beberapa lokasi bahkan ditemukan bintang-bintang muda yang masih diselimuti gas, yang menandakan bahwa bintang-bintang tersebut baru terbentuk. Sedangkan banyaknya debu di piringan membuat pengamat di Bumi kesulitan untuk melakukan pengamatan visual di sekitar bidang Galaksi, terutama ke arah pusat Galaksi (lihat gambar di atas). Karenanya, pengamatan di sekitar bidang Galaksi akan memberikan hasil yang lebih baik jika dilakukan di daerah panjang gelombang radio dan infra merah yang tidak terpengaruh oleh debu antar bintang.
Di samping galaksi Bima Sakti dan Andromeda, beberapa galaksi spiral lainnya yang menonjol antara lain galaksi M.51 dan galaksi M.33. Sebagian kecil galaksi spiral menampakkan seperti bintang yang berputar melalui intinya, dan lengan yang berbentuk spiralnya baru mulai pada ujung batang. Batang spiral ini kadang-kadang berisikan materi antar bintang dan bintang muda. Galaksi spiral berdiameter antara 200.000 sampai 100.000 tahun cahaya dan halo terentang jauh lebih besar dari pada diameter piringannya. Massa galaksi spiral antara 109 sampai 1012 massa matahari.
B.     Galaksi Eliptis
Gambar 2. Galaksi Eliptis
Lebih dari 2/3 galaksi yang tampak menonjol di langit termasuk dalam galaksi spiral. Akan tetapi sebenarnya kebanyakan galaksi dalam ruang semesta ini luminositasnya relatif rendah, sehingga tidak terlihat dari jarak yang sangat besar. Kebanyakan galaksi ini tergolong jenis galaksi eliptis. Lebih jauh, pada galaksi eliptis ini umumnya banyak terdapat gugus bintang. Jadi galaksi jenis eliptis ini jauh lebih banyak  dari pada jenis galaksi spiral.
Sesuai dengan namanya, penampakan galaksi ini seperti elips. Tapi bentuk yang sebenarnya tidak kita ketahui dengan pasti, karena kita tahu apakah arah pandang kita dari depan, samping, atau atas dari galaksi tersebut. Yang termasuk tipe galaksi ini adalah mulai dari galaksi yang berbentuk bundar sampai galaksi yang berbentuk bola pepat. Struktur galaksi tipe ini tidak terlihat dengan jelas. Galaksi elips sangat sedikit mengandung materi antar bintang. Galaksi eliptis merupakan sistem speris ataupun ellipsoidal yang hampir seluruhnya terdiri dari bintang tua. Galaksi eliptis ini lebih menyerupai komponen inti dan halo dari galaksi spiral. Tidak ada ditemukan nebula terang dalam galaksi eliptis ini. Kebanyakan bintang terkonsentrasi ke arah pusatnya sedangkan semakin keluar tersebar dengan sangat jarang meluas sampai jarak yang sangat besar sehingga tidak jelas batasannya dengan ruang angkasa. Itulah sebabnya sukar untuk menentukan ukuran dari galaksi eliptis ini. Bentuk galaksi eliptis tidak berbnetuk piringan menandakan bahwa galaksi ini rotasinya lambat, tetapi tidak secepat rotasi galaksi spiral.
Galaksi eliptis memiliki ukuran, massa dan luminositas dalam rentang yang jauh lebih besar dari galaksi spiral. Misalnya galaksi M.87 luminositasnya lebih besar dari galaksi spiral yang dikenal, seperti misalnya galaksi Andromeda. Demikian pula dengan massanya bisa mencapai 1013 massa matahari. Namun galaksi Leo II, merupakan galaksi eliptis katai dengan lumoniositas sekitar 106 lumoniositas matahari dengan diameternya sekitar 5000 tahun cahaya. Galaksi ini jaraknya sekitar 750.000 tahun cahaya.
C.    Galaksi Tak Teratur (Irregular).
Galaksi tak beraturan adalah tipe galaksi yang tidak simetri dan tidak memiliki bentuk khusus, tidak seperti dua tipe galaksi yang lainnya. Anggota dari galaksi tipe ini terdiri dari bintang-bintang tua dan muda. Beberapa persen dari galaksi yang amat terang di langit adalah tergolong galaksi tak teratur. Jenis galaksi irregular ini terbagi dalam dua kelompok yaitu disebut kelompok Irr I dan kelompok Irr II. Kelompok Irr I ini terdiri dari bintang klas O dan B dan nebula terang. Contoh dari kelompok Irr I ini adalah awan Magellan besar dan Awan Magellan kecil, suatu galaksi tetangga yang paling dekat dengan kita. Galaksi tipe ini berisikan banyak gugus bintang, bintang variabel, maharaksasa, dan nebula gas. Galaksi ini terdiri dari bintang tua maupun bintang muda.
Galaksi Irr II tetap menyerupai Irr I, tetapi tidak menampakkan adanya bintang maupun gugus bintang yang bisa dipisah secara jelas dari galaksi ini sehinga menampakkan susunan yang tak berbentuk (amorfus). Ini menandakan bintang-bintang dalam galaksi ini tidak cukup terang untuk bisa diamati secara terpisah sendiri. Di samping tiga jenis galaksi yang telah diuraikan, masih ada beberapa tipe seperti tipe CD, N dan S.


D.    Galaksi Radio
Penemuan radio kosmik pada tahun 1913 memperlihatkan bahwa energi radio kontinu itu dipancarkan dari piringan dan halo dari galaksi kita.  Semenjak Perang Dunia II telah ditemukan ribuan sumber radio deskrit yang masing-masing menempati daerah yang kecil di langit. Sebagian dari sumber deskrit ini dikenal sebagai ekstragalaktika.
Identifikasi pertama sumber radio dengan obyek ekstragalaktika ini dibuat pada tahun 1951. Salah satu sumber radio yang terkuat di antariksa ditemukan dalam tahun 1948 yang dinamakan Cygnus A di rasi bintang Cygnus. Walaupun semua galaksi memancarkan gelombang radio, kebanyakan adalah normal. Sama seperti galaksi Bima Sakti, yang memancarkan gelombang radio dengan spektrum kontinu yang dipancarkan dari piringan dan halo, dan jumlah radiasinya rerata antara 1033 sampai 1034 J/s, sangat kecil bila dibandingkan dengan energi yang dihasilkan dalam gelombang kasatmata. Di samping itu telah banyak galaksi telah diamati adanya garis hydrogen netral. Pergeseran Doppler dari geris emisi ini menandakan kecepatan radial yang sama untuk suatu galaksi, sama seperti seperti pergeseran garis spektrum kasatmatanya.
Sebaliknya ada galaksi yang memancarkan energi radio yang luar biasa dalam jumlah yang sangat besar sekitar 1037 J/s, suatu jumlah energi yang sama dengan atau lebih besar dari pada luminositas optisnya, sehingga dinamakan galaksi radio. Galaksi radio dalam aspek visualnya menyerupai galaksi biasa, tetapi yang lainnya memiliki ciri yang unik, yang terkait dengan luminositas radionya yang luar biasa. Misalnya galaksi NGC 1068, memancarkan energi radio 100 kali galaksi spiral biasa. Demikian pula M87, suatu galaksi eliptik raksasa di rasi Virgo memancarkan energi radio ribuan kali lebih banyak dari jenis galaksi ini yang paling terang.
Beberapa galaksi radio cukup kompleks seperti sumber Cygnus A yang walaupun jaraknya 109 tahun cahaya namun memiliki sumber radio terkuat yang teramati. Daya yang dipancarkan oleh sumber Cygnus A pada frekuensi radio sekitar 1038 J/s, jauh lebih banyak dari pada cahaya kasatmata yang dihasilkan oleh galaksi yang terlihat. Ternyata beberapa sumber yang amat kuat dalam galaksi radio menentukan sifat yang luar biasa, seperti memiliki daya sampai 1040 J/s atau sekitar 100 triliun kali luminositas matahari. Ini merupakan obyek yang sangat mampat, dan memiliki medan magnetik yang sangat kuat. Semua ini menunjukkan bahwa objek ini adalah suatu sumber energi yang sangat kuat yang kecil mampat. Diperkirakan energinya berasal dari massa yang ribuan juta kali massa matahari.
2. 1            Quarsars
Dalam tahun 1960 ditemukan dua sumber radio yang diidentifikasi bersumber dari suatu bintang. Tahun 1963 ditemukan lagi dua buah sumber ‘bintang radio’. Hal ini merupakan objek yang sangat membingungkan para astronom sebab spektrum optisnya memperlihatkan garis emisi yang pada mulanya tidak dapat diidentifikasi dengan unsur kimia yang ada. Karena sumber radio ini tampak amat menyerupai bintang dalam teleskop optis dan cirinya sangat mirip bintang, maka objek ini dinamakan ‘quarsars’ singkatan dari ‘quasi stellar radio sources’ atau sering pula disebut ‘QSS’ singkatan dari Quasi Stellar Sources.
Dalam tahun 1963 Schmidt menemukan bahwa quarsar ini spektrumnya memiliki pergeseran merah yang sangat besar. Hal ini sangat membingungkan para astronom karena objek ini relatif terang. Pergeseran ini menandakan objek ini sangat jauh namun merupakan sumber energi yang luar biasa besarnya, jauh lebih besar dari pada benda yang dikenal dalam astronomi sampai dewasa ini. Berdasarkan perhitungan, energi yang dicapainya beberapa kali lebih besar dari keseluruhan energi dari seluruh bintang dalam galaksi Bima Sakti.
Sejak tahun 1980-an telah ditemukan lebih banyak lagi objek seperti ini, bahkan sampai ratusan quarsars, dan ternyata semua memiliki ciri yang sama. Umumnya quarsas sangat terang dalam seluruh panjang gelombang. Energi radionya seterang galaksi radio yang paling terang dan cahaya kasatmatanya jauh lebih terang daripada galaksi eliptis yang paling terang dan magnitudonya mutlak mencapai rentang antara -25 sampai -26. Dalam kenyataannya, cahayanya sangat biru, lebih biru dari semua bintang di langit. Salah satu cirinya yang dapat dikenal adalah radiasi ultravioletnya sangat berlebihan dibandingkan dengan bintang atau galaksi biasa. Hampir semua QSS itu variabel, bak dalam emisi radio maupun dalam cahaya kasatmatanya, dan variasinya tidak teratur atau acak. Karena QSS itu luminositasnya tinggi, perubahan dalam magnitudonya berarti terjadi pelepasan nenergi dalam jumlah yang sangat besar.
Spektrum quarsas memiliki beberapa komponen: a) spektrum kontinu dengan rentang dari gelombang radio sampai sinar-X, bahkan mungkin sinar gamma. Namun dari data teleskop sinar –X Einstein menunjukkan bahwa hampir semua quarsars merupakan pemancar sinar –X. b) Quarsars juga sering memiliki garis absorbs yang berasal dari materi yang sebelumnya dipancarkan oleh quarsars itu.
Perhitungan dari perubahan terangnya objek ini dapat disimpulkan bahwa objek ini berdiameter sekitar satu tahun cahaya. Sedangkan rerata galaksi berdiameter dalam ukuran ribuan tahun cahaya. Pergeseran Doppler yang sangat besar menunjukkan bahwa objek ini menjauh dengan laju sekitar 0,9 laju cahaya. Kebanyakan peneliti memandang pergeseran merah dari quarsars ini sebagai indikasi bahwa jaraknya amat jauh dan memiliki laju yang jauh lebih besar dari kebanyakan galaksi lainnya dengan kecepatan sampai 225.000 km/s. menurut grafik Hubble, ini menunjukkan jaraknya anatara 10 sampai 12 milyar tahun cahaya. Jarak ini mendekati batas teoritik dari ukuran jagad raya yang tampak. Bila gerak menjauh, kita relatif terhadap objek makin mendekati laju cahaya, gelombang cahaya yang kita terima menjadi makin memanjang, tidak lagi dalam gelombang cahaya, tetapi dalam gelombang radio.
Penemuan bahwa semua quarsars itu berada pada jarak yang sangat jauh serta memiliki laju yang sangat besar, ini memberikan dukungan yang sangat kuat pada hukum Hubble, dan secara langsung telah memperkuat teori The Big Bang yang menyatakan bahwa jagad raya ini mengembang dan telah berubah dengan waktu. Bila quarsars itu betul-betul begitu jauh, sesungguhnya kita melihat baik dalam waktu melihat siss-sisa dari tahapan awal dari alam semesta kita, mungkin sebelum sistem galaksi yang sebenarnya itu tersusun.
Dalam tahun 1965 ditemukan adanya radiasi yang amat lemah dari semua arah dalam ruang angkasa dan pada panjang gelombang yang sama. Inilah panjang gelombang khusus yang telah diramalkan oleh Garnov dan Dieke yang diramalkan diterima dari ledakan Big Bang asli yang tetap mengalir melalui sistem alam semesta. Radiasi aslinya adalah pada daerah sinar –X tetapi bertambah panjang karena kecepatan radial sehingga sekarang radiasi ini kita terima sebagai gelombnag radio yang panjang. Penemuan ini telah memberikan bukti fakta yang lebih banyak lagi bagi teori The Big Bang.


0 komentar :

Post a Comment

Back To Top