TUGAS ASTRONOMIEVOLUSI GALAKSI DAN SKEMA HUBBLE

Dosen Pengampu :

Oleh :Aya Sofia (K2312015)Nur Oktavia (K2312052)Nuri Istifah Khasanah (K2312055)

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2015

A. EVOLUSI GALAKSIGalaksi adalah sebuah sistem yang terikat oleh gaya gravitasi yang terdiri atas bintang (dengan segala bentuk manifestasinya, antara lain bintang neutron dan lubang hitam), gas dan debu kosmik medium antara bintang, dan kemungkinan substansi hipotetis yang dikenal dengan materi gelap. Kata galaksi berasal dari bahasa Yunani galaxias, yang berarti "susu," yang merujuk pada galaksi Bima Sakti (bahasa Inggris: Milky Way). Dengan luas beberapa ribu hingga 100.000 tahun cahaya.Bagaimana Sejarah Terbentuknya Galaksi?Pada tahun 1610, Galileo galilei menggunakan teleskop untuk mengkaji jalur terang di langit yang dikenal sebagai Milky way dan mendapati bahwa ia terdiri dari bintang-bintang malam yang banyak. Kemudian pada tahun 1755, Imanuel Kant, menggunakan hasil kerja oleh asrronomi Thomas Wright, menjangkau secara benar bahwa galaksi terdiri dari sejumlah bintang besar yang berputar, dikekalkan oleh gaya tarik galaksi yang disebut dengan gaya gravitasi. Kant mengatakan bahwa Nebula merupakan galaksi yang terasing yang pernah ditemukan.Pada akhir abad ke 18, Charles Messier mengumpulkan catalog mengandung 109 nebula paling jelas, kemudian diikuti katalog 5000 nebula yang di himpun oleh William Harchel. Pada tahun 1845, Lord rose membina teleskop baru dan mampu membedakan antara nebula elliptical dan nebula spiral. Bagaimanapun nebula tidak diterima sebagai galaksi yang terasing, perkara ini diselesaikan oleh Edwin Hubble pada awal 1920-an dengan menggunakan teleskop baru. Dia Berjaya menyelesaikan bagian luar setengan spiral. Hubble menggunakan sebuah teori yang masih dipergunakan hingga saat ini, teori tersebut dinamakan teori Hubble.Percobaan pertama yang dilakukan oleh Hubble adalah menjelaskan bima sakti dan kedudukan di dalamnya oleh William Harchel pada tahun 1785 dengan mengira dengan cermat jumlah bintang pada kedudukan berlainan langit. Menggunakan pendekatan yang lebih baik.Dari telaah seorang ahli Astronomi, Walter Baade, atas jenis galaksi berdasarkan evolusi bintang, timbulah gagasan bahwa galaksi tak beraturan itu merupakan tahap awal perkembangan galaksi: disitulah kabut hidrogen raksasa bergolak seraya mengerut karena gravitasi, dan mulai membentuk bintang. Misalnya, galaksi tak beraturan terdekat, yakni Awan Magellan Besar dan Awan Magellan Kecil bahkan mulai memperlihatkan bentuk awal lengan spiral. 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, jika diperhatikan lebih lanjut, ternyata galaksi tak beraturan dalam jumlah kecil juga memiliki bintang-bintang usia lanjut. Jika galaksi tak beraturan merupakan bayi galaksi, mustahil terdapat bintang-bintang tua yang sama tuanya dengan bintang-bintang galaksi elips, yang dikatakan nenek 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 tekanan gaya berat. Pada waktu 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.

B. SKEMA HUBBLEKlasifikasi Galaksi Menurut Hubble Hubble Sequence adalah sebuah skema klasifikasi morfologi galaksi yang diciptakan oleh Edwin Hubble pada tahun 1926. Dalam bahasa sehari-hari sering disebut sebagai Diagram garpu tala Hubble karena bentuknya yang mirip garpu tala.

Skema Hubble membagi galaksi reguler menjadi 3 kelas yang luas, yaitu elliptical, lenticular dan spiral - berdasarkan tampilan visual mereka. Kelas keempat berisi galaksi dengan tampilan yang tidak teratur (irregular). Sampai hari ini, urutan Hubble adalah sistem yang paling umum digunakan untuk mengklasifikasikan galaksi, baik dalam penelitian astronomi profesional dan dalam astronomi amatir.

1) Galaksi-Galaksi EliptikalDi sebelah kiri adalah kelompok elliptical. Galaksi elips memiliki distribusi cahaya halus tanpa fitur dan berbentuk elips dalam gambar fotografi. Mereka dilambangkan dengan huruf E, diikuti oleh sebuah integer n yang mewakili derajat eliptisitas mereka di langit. Dengan konvensi, n adalah sepuluh kali eliptisitas galaksi, dibulatkan ke bilangan bulat terdekat, di mana

eliptisitas didefinisikan sebagai untuk elips dengan a adalah panjang sumbu semi-mayor dan b adalah panjang sumbu semi-minornya. Eliptisitas ini meningkat dari kiri ke kanan pada diagram Hubble, dengan galaksi yang bentuknya mendekati lingkaran (E0) terletak di bagian paling kiri dari diagram.. Observasional, galaksi elips yang paling rata memiliki elliptisitas e = 0,7 (dilambangkan E7).

M87 tipe E0

Messier 49 atau NGC 4472 ini adalah galaksi elips raksasa tipe E2 di konstelasi Virgo

M59 adalah galaksi elips tipe E5

2) Galaksi-Galaksi SpiralDi sebelah kanan dari diagram urutan Hubble, ada dua cabang yang meliputi galaksi spiral. Sebuah galaksi spiral terdiri dari cakram pipih, dengan bintang-bintang membentuk struktur spiral, dan terkonsentrasi pada pusat bintang yang dikenal sebagai tonjolan (bulge). Sekitar setengah dari semua spiral juga diamati memiliki struktur batang (bar), membentang dari tonjolan pusat, ke ujung dimana lengan spiral dimulai. Dalam diagram garpu tala, spiral biasa menempati cabang atas dan ditandai dengan huruf S, sedangkan cabang yang lebih rendah berisi spiral berbatang, dengan simbol SB. Kedua jenis spiral lebih lanjut dibagi sesuai dengan penampilan rinci struktur spiral mereka. Keanggotaan dari salah satu subdivisi ditunjukkan dengan menambahkan huruf huruf kecil dengan jenis morfologi, sebagai berikut:1. Sa (SBa)- lengan spiral rapat, halus; besar, tonjolan pusat cerah

M81 adalah tipe Sa

M95 adalah galaksi spiral berbatang (barredspiral) tipe SBa

2. Sb (SBb)- lengan spiral kurang rapat dari Sa (SBa); tonjolan agak redup

M51 atau galaksi Whirpool (depan) adalah tipe Sb

NGC 1365 di Fornax adalah galaksi spiral batang tipe SBb

3. Sc (SBc)- lengan spiral lebih longgar, jelas terlihat individu-individu gugus bintang dan nebula; lebih kecil, tonjolan redup.

NGC 2997 adalah galaksi spiral tipe Sc

C.

NGC 1073 adalah galaksi tipe SBc

Hubble awalnya menggambarkan tiga kelas galaksi spiral. Kemudian diperluas oleh de Vaucouleurs dengan memasukkan kelas keempat:

4. Sd (SBd)- lengan spiral sangat longgar, lengan fragmentaris, sebagian besar luminositas adalah di lengan dan bukan di tonjolanMeskipun kelas Sd adalah bagian dari sistem Vaucouleurs de klasifikasi,namun sering dimasukkan dalam Hubble Sequence. Jenis-jenis spiral dasar dapat diperluas untuk memungkinkan perbedaan yang lebih jelas dari penampilan. Misalnya, galaksi spiral yang penampilannya adalah ditengah-tengah antara dua kelas di atas sering diidentifikasi dengan menambahkan dua huruf kecil dengan jenis galaksi utama (contoh Sbc untuk menyatakan sebuah galaksi yang penamplannya antara Sb dan Sc).Bima Sakti kita umumnya digolongkan sebagai SBb, yang artinya galaksi kita adalah jenis galaksi spiral berbatang (barredspirral) dengan lengan yang terdefinisikan dengan baik. Namun, klasifikasi ini agak tidak pasti karena kita hanya dapat menyimpulkan bagaimana galaksi kita akan terlihat jika diamati dari luar.

3) Galaksi-Galaksi LentikularDi pusat dari garpu tala Hubble, di mana dua cabang galaksi spiral berawal, terletak sebuah kelas galaksi menengah yang dikenal sebagai lenticular dan diberi simbol S0. Galaksi-galaksi kelas ini terdiri dari tonjolan pusat yang terang, sama seperti dengan galaksi-galaksi elips, dikelilingi oleh struktur seperti disk yang memanjang. Tidak seperti galaksi spiral, disk dari galaksi lenticular tidak memiliki struktur spiral dan tidak aktif membentuk bintang-bintang dalam jumlah yang signifikan. Komponen dari tonjolan biasanya menjadi sumber cahaya yang dominan cahaya di sebuah galaksi lenticular.NGC 2787 adalah contoh dari sebuah galaksi lenticular dengan penyerapan debu yang terlihat.Dilihat dari muka, galaksi lenticular sulit dibedakan dari galaksi elliptic tipe E0, membuat klasifikasi galaksi ini tidak pasti. Bila dilihat dari tepi, jalur debu baru bisa terlihat dalam penyerapan terhadap cahaya bintang di disk.

Galaxy Spindle (NGC 5866), sebuah galaksi lenticular di konstelasi Draco. Gambar ini menunjukkan bahwa galaksi lenticular dapat menyimpan cukup banyak debu di disk mereka. Galaksi lentikular bisa mengandung sedikit gas atau tidak ada gas sama sekali, dan dengan demikian mereka dianggap kekurangan materi antar bintang

Pada saat publikasi awal skema klasifikasi galaksi Hubble, keberadaan galaksi lenticular ini adalah murni hipotetis. Hubble percaya bahwa galaksi tipe ini diperlukan sebagai tahap peralihan antara elips yang sangat pipih dan spiral. Pengamatan-pengamatan yang dilakukan kemudian (oleh Hubble, dan astronomer lainnya) menunjukkan bahwa keyakinan Hubble benar dan kelas S0 dimasukkan dalam eksposisi definitif dari Hubble Sequence oleh Allan Sandage.Lenticular dan galaksi spiral, bila digabungkan, sering disebut sebagai galaksi-galaksi disk.

4) Galaksi-Galaksi IrregularGalaksi yang tidak cocok dengan urutan Hubble, karena mereka tidak memiliki struktur yang teratur (baik disk atau ellipsoid), ini disebut galaksi tidak teratur. Hubble mendefinisikan dua kelas galaksi tidak teratur: Irr I : galaksi yang memiliki profil asimetris dan tidak memiliki tonjolan pusat atau struktur spiral yang jelas, namun mengandung banyak kelompok individu dari bintang-bintang mudaIrr II : galaksi yang memiliki, penampilan asimetris yang halus dan tidak dapat dipisahkan secara jelas apakah terdiri dari individu bintang atau kelompok bintang

Salah satu Galaksi satelit dari Bimasakti, Large Magellanic Cloud

Dalam perluasannya untuk Hubble Sequence, de Vaucouleurs menyebut Irr I sebagai 'Magellan irregular' nama berasal dari Awan Magellan yang adalah dua galaksi satelit dari Bima Sakti yang diklasifikasikan oleh Hubble sebagai Irr I. penemuan struktur spiral samar dalam Awan Magellan Besar dipimpin de Vaucouleurs, lebih membagi galaksi-galaksi irregular menjadi:* Galaksi-galaksi irregular yang menunjukkan beberapa bukti untuk struktur spiral (ini diberi simbol Sm) dan* Galaksi irregular yang tidak memiliki struktur jelas, seperti Awan Magellan Kecil (dilambangkan Im). Dalam Hubble Sequence yang diperluas, irregular Magellanis biasanya ditempatkan pada akhir dari cabang spiral garpu tala Hubble.

Dua galaksi satelit dari bima sakti tampak di sebelah kanan atas (Large Magellanic Cloud) dan kanan bawah (Small Magellanic Cloud) sedangkan ditengah adalah disk dari Galaksi Bimasakti kita

Awalnya Hubble mengatakan bahwa skemanya ini bukanlah evolusi dari galaksi. Namun beberapa orang menganggapnya ini adalah gambaran evolusi galaksi karena fakta bahwa galaksi-galaksi elips banyak mengandung bintang-bintang tua dan galaksi-galaksi spiral banyak mengandung bintang-bintang muda. Jadi mereka menganggap skema Hubble ini adalah evolusi dari galaksi. Tapi ini tidaklah benar. Penelitian terakhir justru menunjukkan fakta bahwa alam semesta awal justru lebih banyak di dominasi oleh galaksi-galaksi spiral dan irregular. Dan galaksi elip terbentuk dari hasil merger galaksi galaksi spiral dan irregular. Sedangkan galaksi lentikular dapat berevolusi menjadi galaksi spiral, saat gas nya terlucuti.Gambar dibawah ini adalah gambar-gambar 75 galaksi tetangga yang diambil oleh SPITZER dalam cahaya inframerah, dan diletakkan sesuai dengan Diagram garpu tala Hubble. Galaksi-galaksi yang bertipe di tengah, juga diletakkan di tengah antara baris spiral (atas) dan baris barredspiral (bawah). Tipe spiral disini dituliskan dengan lambang SA