BAB I

BAB IPENDAHULUAN

Untuk memperoleh gambaran yang luas tentang alam semesta, kita telah membahas tentang arsitektur, perubahan-perubahan dan komponen-komponen utama, galaksi-galaksi, pada bab-bab awal. Terdapat bukti yang sangat kuat tentang perkembangan alam semesta dan fungsi teori relatifitas yang disampaikan dengan jelas pada setiap gambar. Banyak aspek penting tentang pembentukan galaksi, yang membutuhkan waktu yang panjang. Sekarang kita telah belajar tentang komponen-komponen utama dalam pembentukan galaksi tentang bintang-bintang (dan partikel di dalam satu bintang-matahari kita dan sistemnya). Kita dapat melihat lebih dekat pada galaksi Milky Way dan tipe-tipe galaksi lain. Dalam bab ini kita akan membahas beberapa hal sebagai berikut :A. Galaksi Spiral

B. Galaksi Eliptikal

C. Local Group

D. Cluster Galaksi

BAB II

PEMBAHASAN

A. Galaksi Spiral

Galaksi sebagai objek lain dalam alam raya, bermacam ukurannya, bentuknya, massa dan luminositas. Walaupun tidak sama persis keduanya kebanyakan hasil pengamatan tentang galaksi keduanya dalam bentuk spiral atau elliptikal. Sebagian kecil dikelompokkan dalam bentuk tidak beraturan.

Galaksi kita (Milky Way) dan galaksi Andromeda adalah tipe galaksi spiral yang besar dengan kerapatan lengan-lengan spiral. Galaksi Whirlpool (gambar. 21.1) menunjukkan susunan spiral yang lebih terbuka. Tentang satu dari ke-empat spiral yang mempunyai bars secara terus menerus berputar pada intinya, lengan-lengan spiral biasanya memulai dan mengakhiri pada bar (gambar 21.2). Berbagai macam bentuk pada galaksi-galaksi spiral dapat menunjukkan tingkatan secara evolusioner.

Gambar 21.1 Galaksi Whirlpool dalam konstelasi Canes Venatici.

Gambar 21.2 Galaksi Bar Spiral didalam Eridanus (Foto dari Observasi Hale)Pada lengan-lengan spiral terdiri dari bintang, debu, dan gas. Dalam beberapa pembentukan galaksi, debu adalah unsur yang sangat dibutuhkan Contoh ketika sebuah galaksi terlihat tepinya (gambar 21.3). Jumlah gas terlihat sangat besar pada lengan-lengannya .Unsur gas itu terlihat jelas dan terang bersama dengan kumpulan bintang-bintang itu. Banyak terlihat di daerah H II (lihat Bab. 9).

Gambar 21.3 Galaksi Spiral pada constellation Virgo yang terlihat tepinya

Lengan-lengan galaksi berputar mengelilingi intinya, membutuhkan beberapa juta tahun untuk satu kali putaran. Putaran tersebut tidak seperti putaran benda padat melainkan seperti putaran pada sebuah lapisan yang sangat tebal pada minyak dalam air. Itu adalah perpaduan perputaran antara debu dan gas di daerah itu yang akhirnya terbentuk bintang baru. Banyak bintang baru memiliki waktu hidup yang pendek, cemerlang, bintang pada tahapan berwarna biru, sepanjang emisi nebula, berada pada lengan-lengan spiral (Gambar 21.4)

Gambar 21.4 Galaksi Spiral pada Ursa MayorUkuran galaksi spiral bervariasi antara 20.000 hingga lebih dari 100.000 tahun cahaya. Galaksi Milky Way, berdiameter mendekati 100.000 tahun cahaya sehingga merupakan salah satu galaksi yang terbesar dan diperkirakan terdiri atas lebih dari 100 milyar bintang . Massa galaksi kita dengan menggunakan beberapa metode penghitungan, diperkirakan sekitar 200 milyar kali massa matahari, yang mana memberikan sumbangan yang besar daripada bintang tunggal. Karena sebagian besar bintang memiliki massa lebih kecil daripada matahari, total massa bintang hanya sepertiga dari massa galaksi. Beberapa ketidakjelasan ini dapat dengan mudah dihitung melalui keberadaan debu dan gas dalam lengan-lengan spiral. Tidak diragukan, ketidakjelasan yang masih tersisa menyangkut keberadaan katai putih, bintang neutron, dan kemungkinan lubang hitam seperti yang dipelajari di bab 10, komponen-komponen yang tidak memiliki luminos secara keseluruhan merupakan fase awal dan akhir dari evolusi bintang.Galaksi-galaksi spiral yang lain, meskipun berbeda dalam ukuran, pada dasarnya sama dengan galaksi kita. Jika system tata surya kita merupakan anggota dari galaksi spiral yang lain, kemungkinan besar kita tidak akan melihat banyak perbedaan pada pemandangan langit. Teleskop menunjukkan kelompok bulatan kecil, gas nebula, berbagai macam bintang, dan karakteristik bentuk bintang yang lain dari galaksi Milky Way. Secara nyata, susunan bintang berbeda. B. Galaksi Eliptikal

Walaupun galaksi spiral mewakili lebih dari dua pertiga dari ribuan atau galaksi yang menarik perhatian, galaksi yang menempati ruang dan memiliki luminositas rendah tidak dapat dilihat pada jarak yang jauh. Sebagian besar galaksi katai diklasifikasikan sebagai elips, bukan spiral. Sebagian besar kelompok galaksi merupakan galaksi eliptikal. Galaksi eliptikal jumlahnya lebih banyak dibanding galaksi spiral.

Galaksi eliptikal (berbentuk bulat panjang ) mempunyai bentuk menyerupai nucleus (inti) dari galaksi spiral. Galaksi ini juga biasa disebut atau didefinisikan sebagai sebuah galaksi spiral tanpa lengan (Gbr.21.5). Galaksi-galaksi eliptikal yang ada tidak mengandung debu dan gas, dan terdiri dari populasi bintang-bingtang II (lihat bab 9). Komposisi tersebut dan tidak adanya materi antar bintang mengindikasikan bahwa mereka merupakan system yang lebih tua daripada galaksi spiral.

Gambar 21.5. Galaksi eliptik dalam konstelasi Virgo (M87). Difoto dengan teleskop 200`inci (fotodari Hale observatory)Galaksi Eliptikal memiliki ukuran yang lebih luas daripada galaksi spiral. Sebagian besar merupakan galaksi eliptikal katai yang ukurannya jauh lebih kecil dibandingkan Milky Way. Dan ukuran diameternya bisa setara dengan 5000 tahun cahaya dengan pancaran cahaya (luminositas) hanya satu juta kali pancaran cahaya matahari.

Akan tetapi ada sekelompok galaksi eliptikal yang memiliki ukuran yang sangat besar yang sekarang dianggap sebagai kelompok (kelas) terpisah dan biasa disebut cD galaksi. Ukuran galaksi-galaksi tersebut benar-benar besar, ada yang sepuluh kali lebih cerah dibanding galaksi Andromeda dan memanjang sampai lebih dari ratusan ribu tahun cahaya. Dalam kelompok galaksi, sering ditemukan adanya sebuah cD Galaksi yang berada diantara galaksi yang lain. Galaksi tersebut bisa memiliki total pancaran cahaya mencapai 100 milyar kali cahaya matahari. Galaksi tersebut biasanya merupakan sumber frekuensi radio yang kuat (gambar 21.6).

Gambar. 21.6. Kelompok galaksi yang redup terdiri dari sebuah cD Galaksi. Diluar angkasa, area yang digambarkan oleh foto di atas berukuran lebih kecil dari satu kuadrat derajat busar (foto dari Palomar Sky survey: Hale observation)Galaksi lain dari eliptik adalah galaksi-galaksi yang tidak beraturan. Galaksi tersebut menunjukkan tidak adanya bekas (jejak) sirkular atau rotasi simetri akan tetapi memiliki tampilan yang tidak beraturan atau kacau. Contoh dari galaksi semacam ini adalah Large dan Small Magellanic Clouds (awan Magelanik besar dan kecil) yang biasanya dianggap sebagai satelit dari galaksi kita ( lihat gambar 3.8 ).

Pada tahun 1920-an, seorang astronom yang bernama E. Hubble, mengemukakan klasifikasi galaksi yang pertama (gambar 21.7). Sejak saat itulah kemudian ada beberapa skema yang detail tentang klasifikasi galaksi dan kelompok galaksi. System yang dikemukakan oleh W.W. Morgan untuk galaksi individual and oleh Morgan dan Bautz tentang kelompok galaksi memberikan gambaran yang detail dan komprehensif tentang klasifikasi kajian mereka.

Gambar 21.7. Klasifikasi galaksi awal oleh Hubble mengindikasikan kemungkinan adanya hubungan antara berbagai macam tipe: E=eliptikal, S= spiral, SB= spiral barred

C. Grup LokalGalaksi Milky Way adalah anggota dari sebuah kelompok kecil galaksi yang dikenal sebagai Grup Lokal. Beberapa anggota dari kelompok ini adalah Milky way dan Andromeda yang tersebar pada daerah diameter 3 juta tahun cahaya. Sampai pada akhir 1960-an, ada sebanyak 17 anggota galaksi yang diketahui. Dan kemudian dua lagi ditemukan oleh seorang astronom Italy yang bernama Paola Maffei. Pada tahun 1971, seorang astronom Kanada bernama Sydney Van Den Bergh melaporkan adanya penemuan tiga galaksi kecil lagi yang berada dekat Andromeda. Diperkirakan juga adanya anggota galaksi yang tidak ditemukan (gambar 21.8).

Gambar 21.8. Grup Lokal terdiri dari sekitar dua lusin yang dikenal sebagai galaksi yang berada pada daerah 3.6 juta tahun cahaya (1 megaparsec) dari Milky Way. Diagram dibuat didasarkan pada asensi dan jarak sebenarnyaAnggota dari grup lokal relative lebih dekat dengan kita karena gerakan acak mereka (gerakan galaksi relative satu sama lain) jauh lebih berat dari gerakan expansi Hubble. Contohnya Milky way yang bergerak pada kecepatan dari 100-150 km/dtk. Semua gerakan yang disebabkan oleh ekspansi (perluasan) umum dari alam adalah satu menit pecahan dari kecepatan tersebut (terlalu kecil untuk dideteksi secara akurat). Diluar grup lokal, ada kelompok lain yang beberapa diantaranya memiliki ribuan anggota seperti halnya kelompok Virgo. Pada kelompok jauh, kecepatan total resesi seluruh anggota sangatlah besar sehingga gerakan acak mereka menjadi relative pendek dan terabaikan.D. Kelompok (Kluster) GalaksiSebagian besar, galaksi ditemukan dalam kelompok (gb. 21.9). kelompok tersebut bervariasi baik dari ukuran maupun jumlah anggota yang dimiliki. Galaksi-galaksi yang berada dalam kelompok tersebut dipisahkan oleh jarak beberapa kali diameternya. Kemungkinan adanya gesekan/tabrakan antar galaksi sangatlah kecil. Akan tetapi satu galaksi bisa melewati galaksi yang lain tanpa bertabrakan dengan bintang-bintang anggota mereka. Materi antar bintang dari masing-masing galaksi akan saling berinteraksi dan tabrakan antar partikel debu individu menghasilkan panas dan cahaya yang besar.

Gambar 21.9 Stephans quintet: jarak kelompok galaksi.Kelompok (kluster) galaksi membentuk unit terbesar dari alam yang dapat di observasi. Spekulasi-spekulasi tentang adanya superkluster (kelompok-kelompok dari kelompok galaksi) telah muncul hingga sekarang. Teknik-teknik observasi yang ada sekarang belum cukup untuk membuktikan atau menyanggah hipotesis tersebut. Kluster-kluster yang terdekat diklasifikasikan kedalam kelompok superkluster yang pasti, akan tetapi meskipun demikian seluruh kelompok (kluster) galaksi yang dianggap sebagai anggota superkluster masih menjadi spekulasi.Ada beberapa kluster (kelompok) galaksi yang berada pada 250 juta tahun cahaya dengan jarak yang cukup dekat untuk membuat bentuk dari anggota individual mudah terlihat (gb.21.10 dan 21.11). Jauh dari kluster tersebut, ada beberapa kluster yang kaya yang terlihat lebih kompak karena jaraknya yang sangat berjauhan. Anggota-angota individu kluster-kluster tersebut terlihat seperti bintang (gb.21.12). tidak diragukan lagi, ada banyak kluster dengan jarak yang dekat yang belum terdeteksi.

Gambar 21.10. Bagian dari kluster (kelompok) galaksi dalam konstelasi Coma Berenices. Galaksi-galaksi ini berada pada jarak 40 juta tahun cahaya (foto dari Hale observatory).

Gambar 21.11. Kluster galaksi dalam konstelasi Corona Borealis. Kluster ini berjarak sekitar 120 juta tahun cahaya (foto dari Hale Observatori).

Gambar 21.12. Kluster galaksi dalam konstelasi Hydra. Galaksi ini berjarak sekitar 360 juta tahun cahaya dari kita. (foto dari Hale Observatori).Hal terpenting yang perlu dicatat adalah bahwa kita melihat jarak antar kluster pada jutaan dan milyaran tahun lalu (gb.21.13). Ada juga kemungkinan ditemukan pula adanya quasar yang terletak pada suatu tempat yang cukup jauh (lihat bab 4). Ada sebuah bukti yang bisa dipertimbangkan bahwa quasar hanya ada pada daerah tersebut. Manusia pernah melihatnya pada milyaran tahun lalu. Akan tetapi, saat ini kita tidak lagi memiliki gambaran tentang bentuknya. Ada kemungkinan bahwa pada masa awal pembentukan alam, sudah ada quasar disekitarnya. Bahkan mungkin juga Milky Way terbentuk seperti quasar pada fase pertama pembentukannya. Jika memang demikian, apakah ada kemungkinan bahwa para astronom yang berada pada galaksi yang jauh melihat bumi sebagai quasar ?

Gambar 21.13. ditengah foto diatas, terdapat sebuah kluster galaksi redup dalam konstelasi Pisces. Kluster ini berada pada jarak lebih dari satu triliun juta tahun dan dekat dengan batas alam yang bisa diobservasi (foto dari Hale observatory)

BAB III

KESIMPULAN

Galaksi sebagai objek lain dalam alam raya, bermacam ukurannya, bentuknya, massa dan luminositas. Pada sebagian besar hasil pengamatan, galaksi tampak dalam bentuk spiral atau elliptikal. Sebagian kecil dikelompokkan dalam bentuk tidak beraturan. Galaksi spiral, termasuk juga Bima Sakti, memiliki ciri khusus pada lengan-lengan yang berputar mengelilingi bagian inti, bervariasi dalam ukuran dan jumlah bintang anggotanya. Sedangkan galaksi elipitikal, berbentuk seperti galaksi spiral tanpa lengan dan tidak memiliki material antar bintang (debu dan gas antar bintang). Dalam kelompok galaksi spiral, terdapat sebuah cD Galaksi yang berada diantara galaksi yang lain. Galaksi tersebut bisa memiliki total pancaran cahaya mencapai 100 milyar kali cahaya matahari. Galaksi lain dari eliptik adalah galaksi-galaksi yang tidak beraturan. Galaksi tersebut menunjukkan tidak adanya bekas (jejak) sirkular atau rotasi simetri, akan tetapi memiliki tampilan yang tidak beraturan atau kacau. Contoh dari galaksi semacam ini adalah Large dan Small Magellanic Clouds (awan Magelanik besar dan kecil).

Seorang astronom yang bernama E. Hubble (1920), mengemukakan klasifikasi galaksi yang pertama. Hubble mengindikasikan kemungkinan adanya hubungan antara berbagai macam tipe yaitu tipe eliptikal, spiral dan spiral barred. Galaksi Bima sakti dan Andromeda termasuk dalam cluster kecil yang disebut Local Group. Cluster merupakan kumpulan galaksi. Merupakan unit terbesar di alam yang dapat diamati.

Dengan demikian dapat dikatakan bahwa setiap objek-objek angkasa berkumpul untuk membentuk himpunan sistem-sistem bintang yang dikenali sebagai galaksi. Semua objek-objek angkasa ini sangat besar sehingga dapat dibayangkan begitu luasnya angkasa ini. Namun objek-objek angkasa tersebut tetap berada dalam suatu sistem yang teratur.

PAGE 9