Memandang Alam Semesta Melalui Lensa Gravitasi

 

Astronom mengamati benda langit menggunakan teleskop, mengikuti jejak Galileo pada 1609. Tiga abad kemudian, Einstein memprediksi bahwa di alam semesta terdapat lensa gravitasi di sekitar obyek yang bermassa sangat besar. Lensa gravitasi seolah menjadi "jendela" untuk mengintip alam semesta lebih jauh di masa lampau.

Meski teleskop sederhana, Galileo menemukan berbagai obyek di Tata Surya. Yaitu beberapa planet dan bulan-bulan yang mengitari planet. Kini teleskop buatan manusia semakin canggih. Kemampuannya jauh berlipat dibanding teleskop Galileo.

Tidak hanya dibangun di permukaan Bumi, teleskop juga diorbitkan di antariksa untuk menghindari gangguan atmosfer. Selain jangkauan pengamatan yang semakin jauh, teleskop masa kini juga mampu bekerja seperti robot dengan sedikit bantuan manusia. Teleskop dilengkapi dengan sistem komputer yang bisa diprogram untuk melakukan pengamatan secara sistematis dan akurat. Bahkan mampu mendeteksi obyek yang dicari secara otomatis.

Beberapa teleskop dirancang khusus untuk mengamati alam semesta pada panjang gelombang tertentu dari angkasa. Misalnya teleskop Hubble (optik), Chandra (sinar X), Spitzer (infra merah), dan lainnya. Dengan memanfaatkan efek lensa gravitasi, kemampuan teleskop semakin bertambah. Teleskop modern bagaikan "mesin waktu" yang memungkinkan manusia bertamasya melihat alam semesta miliaran tahun silam.

Lensa gravitasi

Ide brilian yang dituangkan Albert Einstein dalam teori relativitas umum (Theory of General Relativity) pada 1915 memberikan kontribusi berharga bagi kemajuan fisika modern. Teori ini memprediksi berbagai fenomena (efek) yang diakibatkan oleh adanya medan gravitasi di sekitar suatu massa (benda).

Menurut teori Einstein, cahaya dibelokkan di sekitar medan gravitasi yang dibangkitkan obyek bermassa besar. Efek pembelokan cahaya ini pertama kali dikonfirmasi oleh Arthur Eddington tahun 1919 melalui observasi gerhana matahari total. Adanya pembelokan cahaya membuktikan bahwa medan gravitasi bisa berperilaku seperti lensa optik.

Efek lensa gravitasi (gravitational lensing) terjadi ketika cahaya dari suatu obyek sangat terang dan jauh dari Bumi dibelokkan oleh medan gravitasi obyek bermassa besar (berfungsi sebagai lensa gravitasi) yang berada di depannya. Dengan kata lain, Bumi, lensa gravitasi, dan obyek jauh membentuk suatu garis lurus.

Dalam penelitiannya, Einstein mengambil kasus obyek bermassa besar itu adalah sebuah bintang tunggal. Ia akhirnya membuat kesimpulan, fenomena lensa gravitasi tidak akan pernah teramati sampai kapan pun. Karena ukuran lensa gravitasi sebuah bintang tunggal terlalu kecil untuk diamati dengan teleskop.

Keinginan para astronom untuk mengamati fenomena lensa gravitasi tumbuh kembali setelah tahun 1937. Tepatnya, setelah Fritz Zwicky (astronom Swiss yang bekerja di Amerika Serikat) menyimpulkan bahwa galaksi bermassa besar juga mampu berperilaku sebagai sebuah lensa gravitasi.

Galaksi terdiri atas miliaran bintang. Pada umumnya sebagian besar massa terpusat pada inti galaksi. Massa yang besar adalah kunci terbentuknya lensa gravitasi. Semakin besar massa suatu obyek, semakin kuat medan gravitasi di sekitarnya. Dengan demikian, pusat galaksi bisa menjadi sebuah lensa gravitasi. Dan karena ukurannya jauh lebih besar daripada bintang tunggal, maka fenomena lensa gravitasi dari sebuah galaksi bermassa besar sangat mungkin dideteksi melalui teleskop.

Pencarian bukti fenomena lensa gravitasi ternyata tidak menuai hasil meski telah dilakukan upaya selama empat dekade lebih. Fenomena ini baru dideteksi pertama kali tahun 1979 secara tidak sengaja oleh Denis Walsh, Bob Carswell, dan Ray Weymann. Mereka menggunakan teleskop berdiameter 2,1 meter di Observatorium Nasional Kitt Peak untuk melakukan pengamatan dan menemukan 2 obyek aneh yang sangat terang. Dua obyek itu dikenal sebagai quasi-stellar radio source (quasar).

Quasar merupakan sumber radio sangat kuat (energinya puluhan kali galaksi normal) dan terletak sangat jauh. Penampakannya menyerupai bintang sangat terang. Semula ketiga astronom itu tidak menyangka bahwa obyek yang mereka amati itu akibat efek lensa gravitasi. Mereka menyebutnya sebagai Quasar Kembar (Twin Quasar).

Analisis lebih mendalam menyimpulkan, obyek Twin Quasar itu berasal dari sumber yang sama (quasar tunggal). Tampak menjadi dua karena efek lensa gravitasi seperti prediksi teori relativitas umum Einstein.

Pengamatan Hubble

Dengan lahirnya berbagai teleskop canggih seperti teleskop angkasa Hubble dan beberapa teleskop besar di permukaan Bumi, semakin banyak bukti-bukti fenomena lensa gravitasi berhasil dikumpulkan. Bahkan, dengan memanfaatkan efek lensa gravitasi, teleskop modern mampu mengamati obyek-obyek lebih jauh dan sangat lemah cahayanya.

Penampakan obyek jauh melalui lensa gravitasi berbeda-beda. Hal ini bergantung pada posisi obyek yang berfungsi sebagai lensa gravitasi, apakah tepat segaris dengan Bumi, dan apakah obyek jauh atau tidak. Umumnya, obyek jauh yang teramati mengalami distorsi (berubah bentuk dan menjadi lebih besar dari aslinya) dan posisi obyek bergeser dari posisi sesungguhnya. Juga, ada kemungkinan satu obyek tampak menjadi lebih dari satu obyek seperti pada kasus Twin Quasar.

Hal khusus terjadi manakala Bumi, galaksi, dan obyek jauh berada tepat satu garis lurus. Dalam kondisi seperti ini, cahaya dari obyek jauh memunculkan efek cincin di sekitar obyek yang berfungsi sebagai lensa gravitasi. Fenomena ini dinamakan cincin Einstein. Pada kasus lain, sebuah quasar tampak menjadi empat bintik terang di sekitar pusat galaksi. Ini dinamakan Einstein Cross.

Ada tiga jenis fenomena lensa gravitasi yang diamati di alam, yaitu lensa kuat, lensa lemah, dan lensa mikro. Pada lensa gravitasi kuat, teramati adanya cincin Einstein, suatu busur cahaya, dan jumlah obyek bertambah. Hingga saat ini lensa gravitasi kuat yang telah ditemukan kurang dari 100 buah. Diperkirakan, jumlah ini akan meningkat di masa depan.

Dari pengamatan teleskop Hubble, diperoleh bukti baru bahwa bukan hanya galaksi bermassa besar yang bisa berfungsi sebagai lensa gravitasi. Suatu kumpulan galaksi dalam jumlah besar, disebut kluster galaksi, juga berfungsi sebagai lensa gravitasi. Bahkan lebih efisien dibandingkan lensa gravitasi sebuah galaksi.

Salah satu contoh adalah kluster galaksi Abell 1689 yang berada pada jarak 2,2 miliar tahun cahaya dari Bumi. Kluster galaksi ini membentuk sebuah lensa gravitasi berdiameter 2 juta tahun cahaya. Ini bagaikan jendela raksasa di ruang angkasa, yang membuat galaksi-galaksi redup di belakangnya tampak lebih terang, lebih besar, dan jumlahnya lebih banyak dari sebenarnya. Tanpa bantuan efek lensa gravitasi, galaksi-galaksi redup yang berjarak 13 miliar tahun cahaya itu tidak akan terlihat.

Efek lensa gravitasi diyakini para ahli mempunyai berbagai aplikasi dalam memahami evolusi dan struktur alam semesta. Dan keberhasilan mengungkap berbagai fenomena lensa gravitasi selama ini semakin mengkokohkan Einstein sebagai ilmuwan besar abad ke-20.

Ditemukan Galaksi Kerdil

WartaNews-LosAngeles - Terbukti jika galaksi itu jauh dan sangat kecil, bahkan tidak terlihat, meski dengan teleskop modern. Namun seorang astronom Amerika berhasil menemukannya.

Astronom itu percaya bahwa objek kecil yang ditemukannya adalah properti yang tidak biasa. Objek itu berputar di sekitar galaksi yang lebih besar, dan 98 persennya terdiri dari materi gelap.

Sejumlah ketentuan utama telah ditetapkan oleh penelitian dalam jurnal "Nature."

Menurut perhitungan para astronom, Galaksi bernama "Dwarf" itu terletak pada jarak sekitar 7 miliar tahun cahaya dari Bumi. Jarak tahun cahaya merupakan jarak cahaya mengatasi tahun yang menerapkan tingkat 300 ribu kilometer per detik. Ini berarti bahwa objek itu dibentuk oleh sekurang-kurangnya 6,7 ??miliar tahun setelah Big Bang.

Menurut teori modern, galaksi itu terjadi 13,7 miliar tahun lalu dan melahirkan alam semesta ini. Massa bendanya hanya sekitar 190 juta kali matahari. Biasanya, sebuah galaksi besar terlihat seperti matahari dengan ukuran puluhan milyaran kali.

 "Ini adalah massa yang sangat kecil dari galaksi. Semua benda serupa akan terdeteksi pada jarak seperti itu," kata peneliti, Matius Oger dari Universitas California di Santa Barbara.

Kesimpulan para peneliti itu didasarkan pada survei yang dilakukan oleh Observatorium "Keck" di Hawaii dan pemodelan komputer. Teleskop Observatorium telah membantu untuk menangkap cahaya dari sebuah galaksi yang lebih besar pada jarak 10 miliar tahun cahaya.

Hal ini mengungkapkan fenomena lensa gravitasi bahwa benda antariksa adalah massa dengan medan gravitasi cukup besar sehingga dapat membelokkan jalur propagasi cahaya untuk terbang ke samping dan bertindak sebagai lensa.

Lantaran menjadi kaca pembesar, maka galaksi kerdil itu sama sekali tak terlihat, selain putarannya meningkat dan juga akibat sinyal cahaya lemah yang datang dari galaksi besar yang terletak di belakangnya.

Para astronom telah menemukan obyek itu dengan memainkan peran lensa, sehingga terlihat hampir seluruhnya dari materi gelap. Bentuk hipotetis materi, menurut teori modern, tidak memancarkan radiasi elektromagnetik dan tidak berinteraksi dengan dirinya. Lantaran kehadirannya hanya dapat dideteksi oleh efek gravitasi buatan. Dalam hal ini, efek itu adalah lensa gravitasi.
http://www.wartanews.com

Deteksi Galaksi Jauh dari Alam Semesta

Galaksi jauh yang ditemukan di masa awal alam semesta. kredit : NASA, ESA

Perjalanan manusia untuk mencari galaksi-galaksi tua untuk mnelusuri kembali pembentukkannya masih terus berlanjut. Setelah masyarakat dikejutkan dengan penemuan galaksi yang berada pada jarak 13,2 milyar tahun cahaya.
Para peneliti tak berhenti sampai disitu, pencarian masih terus berlanjut untuk mengungkap sejarah alam semesta. Dengan menggunakan kemampuan untuk memperbesar dari lensa kosmik gravitasi, para astronom berhasil menemukan sebuah galaksi jauh yang diperkirakan lahir pada masa awal sejarah kosmik. Hasil ini memberi cahaya baru bagi pembentukan galaksi pertama sekaligus juga membawa manusia untuk mengkaji kembali evolusi dini alam semesta.
Penemuan Galaksi Baru

Dalam penelitian yang dilakukan Johan Richard (CRAL, Observatoire de Lyon, Université Lyon 1, France and Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark) dan timnya, mereka berhasil menemukan galaksi jauh yang mulai terbentuk sekitar 200 juta tahun setelah terjadinya Big Bang atau Dentuman Besar.
Penemuan ini menjadi tantangan baru bagi teori yang ada terutama mengenai kapan galaksi terbentuk dan berevolusi di tahun-tahun awal pembentukan alam semesta. Bukti baru yang ada juga bisa digunakan untuk mengungkap misteri bagaimana kabut hidrogen yang mengisi alam semesta dini bisa dibersihkan.

Tim yang dipimpin Richard melihat galaksi yang mereka temukan saat melakukan pengamatan dengan menggunakan NASA/ESA Hubble Space Telescope dan kemudian dikonfirmasi ulang menggunakan Spitzer Space Telescope. Pengukuran jarak kemudian dilakukan menggunakan W. M Keck Observatory di Hawaii.

Pengamatan Galaksi ….

Galaksi jauh yang ditemukan tersebut tampak melalui gugus galaksi Abell 383, yang kekuatan gravitasinya mampu membelokkan cahaya dan berfungsi sebagai kaca pembesar. Kesempatan terjadinya kesejajaran antara galaksi, gugus galaksi dan Bumi memperkuat cahaya yang diterima dari galaksi jauh sehingga para astronom dapat melakukan pengamatan yang lebih detil. Tanpa lensa gravitasi, galaksi yang dituju terlalu redup untuk bisa diamati meskipun dengan teleskop tercanggih yang ada saat ini.
Setelah berhasil mengenali galaksi yang dicari dalam citra yang dihasilkan Hubble dan Spitzer, dilakukan pengamatan spektroskopik dengan teleskop Keck-II di Hawaii. Spektroskopi merupakan teknik untuk memecah cahaya ke dalam komponen warnanya. Setelah itu dilakukan analisa spektrum sehingga bisa dilakukan pengukuran pergeseran merah dan mendapatkan informasi terkait komponen bintangnya.

Implikasi Penemuan Galaksi

Hasil pengukuran yang dilakukan Johan Richard dan tim menunjukkan kalau galaksi tersebut memiliki pergeseran merah 6.027 yang artinya, pengamat melihat galaksi tersebut saat ia ada pada kondisi alam semesta berusia 950 juta tahun.  Hasil ini tidak lantas menjadikan galaksi baru tersebut sebagai galaksi paling jauh atau paling tua karena ada galaksi lainnya yang memiliki pergeseran merah lebih dari 8 dan ada yang pergeseran merah lebih dari 10 atau sudah ada 400 juta tahun sebelum si galaksi yang ditemukan Richard dkk.
Tapi setiap penemuan tentu punya keunikan tersendiri. Galaksi baru ini ternyata memiliki fitur yang sangat berbeda dibanding galaksi jauh lainnya yang pernah diamati, yang umumnya terang dan terdiri dari bintang-bintang muda.

Menurut Eiichi Egami, salah satu peneliti Galaksi baru tersebut, ada dua hal yang mereka lihat saat melakukan analisa spektrum. Pergeseran merah dari galaksi tersebut menunjukkan kalau ia berasal dari masa awal sejarah kosmik. Tapi ada hal menarik lainnya. Deteksi yang dilakukan oleh Spitzer dengan mata inframerahnya mengindikasikan galaksi tersebut sudah berusia lebih tua lagi dan ia diisi oleh bintang redup.  Diperkirakan galaksi tersebut disusun oleh bintang-bintang yang usianya sudah mendekati 750 juta tahun.

Artinya, epoh pembentukannya pun mundur ke era sekitar 200 juta tahun setelah Dentuman Besar. Atau dengan kata lain, galaksi ini sudah berusia sangat tua dan bisa disimpulkan juga kalau galaksi pertama yang terbentuk di masa awal alam semesta ternyata memang lebih dini dibanding perkiraan para ilmuwan.
Penemuan galaksi ini jelas memberi implikasi pada teori pembentukan galaksi mula-mula sekaligus memberi informasi bagaimana alam semesta menjadi transparan bagi cahaya ultraungu di masa satu milyar tahun pertama setelah Dentuman Besar.

Di masa awal kosmos, terdapat kabut gas hidrogen netral yang menghalangi cahaya ultraungu di alam semesta. Untuk bisa membuat alam semesta jadi transparan dan bersih dari kabut tersebut, sebagian sumber radiasi harus mngionisasi gas yang tersebar tersebut, membersihkan kabut yang menghalangi dan menjadikan alam semesta transparan bagi sinar ultraungu. Proses inilah yang dikenal sebagai proses reionisasi.

Para astronom meyakini kalau radiasi yang memberi tenaga untuk terjadinya reionisasi tersebut haruslah datang dari galaksi-galaksi. Akan tetapi diyakini tidak ada satu pun galaksi yang ditemukan yang dapat memberi radiasi yang diperlukan. Nah, penemuan galaksi baru ini diyakini dapat menyelesaikan teka-teki tersebut.

Tampaknya, galaksi yang baru ditemukan ini bukanlah satu-satunya. Diyakini masih ada lebih banyak galaksi-galaksi lain di masa alam semesta dini melebihi dugaan sebelumnya. Dan diyakini juga galaksi-galaksi tersebut sudah tua dan redup, sperti yang baru saja ditemukan. Jika analisa mengenai keberadaan galaksi-galaksi tua dan redup di alam semesta dini memang benar adanya maka mereka inilah yang akan menjadi jawaban yang menyediakan radiasi yang dibutuhkan untuk membuat alam semesta menjadi transparan bagi sinar ultraungu.

Untuk saat ini, para peneliti hanya dapat menemukan galaksi – galaksi melalui pengamatan menggunakan gugus masif yang bertindak sebagai teleskop kosmik. Di masa yang akan datang James Webb Space Telescope milik NASA/ESA/CSA akan diluncurkan dan akan bekerja pada pengamatan resolusi tinggi untuk mencari obyek yang memiliki pergeseran merah tinggi. Pada masa inilah, JWST akan menjadi mata yang bisa mengungkap semua misteri di masa alam semesta dini.
Sumber : spacetelescope

Lubang Hitam di Bima Sakti Segera Terbangun

Di jantung galaksi kita, Bima Sakti, terdapat lubang hitam raksasa yang sedang tertidur. Namun kini lubang hitam itu terusik awan gas yang akan membangunkannya.

Berkat Very Large Telescope ESO, para astronom menemukan awan kiamat itu. Awan gas seukuran Bumi ini akan menghantam lubang hitam tersebut dengan kecepatan 8 juta km/jam dan membangunkannya dengan sangat kasar.
Dari peristiwa ini, para astronom berharap mendapat pendangan mengenai lubang hitam di jantung Bima Sakti ini melalui penelitian pada ledakan radiasi akibat tabrakan tersebut. Peristiwa ini akan menjadi penelitian pertama saat tabrakan pada lubang hitam ini.
Awalnya, penelitian 20 tahun yang dipimpin Reinhard Genzel dari Max-Planck Institute for Extraterretrial Physicsy ini menemukan obyek unik baru bergerak cepat mendekati lubang hitam tersebut dan diketahui akan menghantam lubang hitam tersebut.
“Ini akan menjadi dua tahun yang menarik dan akan memberi informasi sangat berharga pada perilaku materi di sekitar obyek raksasa menakjubkan tersebut,” tutup Genzel seperti dikutip dailymail.co.uk 

Ditemukan Kembaran Galaksi Bima Sakti

Astronom menemukan pusat galaksi yang dianggap sebagai kembaran Bima Sakti. Inilah Sagittarius A*, sumber gelombang radio yang terletak pada inti galaksi.

Ilmuwan kini mempelajari galaksi spiral yang spektakuler, NGC 253 yang ditemukan dengan Very Large Telescope (VLT) di Chile dan Teleskop Antariksa Hubble milik NASA. Di saat yang sama, mereka berhasil sedikit memahami soal inti galaksi Sagittarius A*.

Andrea Ghez, profesor ilmu fisika dan astronomi dari University of California, Los Angeles (UCLA) yang mempelajari bintang dan planet, mengatakan kepada Daily Galaxy, kombinasi antara pengamatan lubang hitam yang terbentuk miliaran tahun lalu dan proses runtuhan bintang raksasa akan menciptakan pemahaman menakjubkan soal objek tunggal supermasif.
Penelitian Ghez terfokus kepada kehidupan awal bintang dan planet dan proses distribusi materi di galaksi. Dengan menggunakan teknik terbaru, Ghez berhasil membuktikan orbit bintang ternyata bisa membentuk lubang hitam. Tapi, ini bukan lubang hitam biasa, melainkan bersosok sangat besar.

Lubang hitam yang mereka temukan itu ternyata tiga juta kali lebih besar dari Matahari dan termasuk dalam kontelasi Sagitarius. Inti lubang hitam di galaksi Bima Sakti inilah yang disebut sebagai Sagittarius A*.

Sayangnya, ilmuwan masih belum bisa memahami secara deskriptif apa isi lubang hitam itu dan bagaimana proses pembentukannya.

Astronom menghabiskan puluhan tahun untuk mempelajari pusat kekuatan misterius di galaksi Bima Sakti yang memiliki jarak 26.000 tahun cahaya dari Bumi. Namun, belum bisa dipastikan jenis objek itu.

Source: http://teknologi.inilah.com/read/detail/1357542/wow-astronom-temukan-kembaran-galaksi-bima-sakti

Galaksi Tergelap di Alam Semesta

Ilmuwan berhasil menemukan galaksi tergelap yang menyimpan harta karun berupa 1.000 bintang kuno. Galaksi ini terletak sedikit di luar Bima Sakti.

Galaksi kerdil bernama Segue 1 ini sebagian besar berupa materi awan gelap luar biasa yang didekorasi kerlipan bintang. Ilmuwan mengatakan seperti ditulis Dailymail, nampaknya galaksi ini memiliki massa 3.400 kali dari bintang tampak.

Segue 1 berhasil ditemukan berkat teleskop 10 meter Keck II di Hawaii dua tahun lalu oleh peneliti Marla Geha dari Yale University dan Joshua Simon dari Carnegie Institution of Washington. Klaim asli ini berdasarkan data dari Sloan Digital Sky Survey dan teleskop Keck II.

Hasil observasi mengindikasikan, semua bintang itu bergerak bersama dan memiliki banyak kelompok serta lebih kaya bintang. Sebiru bintang di Segue 1 membuat galaksi ini memiliki massa mendekati matahari.

Hal yang sama menariknya, Segue 1 merupakan koleksi luar biasa bintang purba. Bintang tua atau primitif muncul saat semesta masih muda dan hanya beberapa bintang besar tumbuh cukup tua untuk menggabungkan atom ringan seperti hydrogen dan helium ke elemen yang lebih berat seperti besi dan oksigen.

Meski begitu, para peneliti ini yakin masih ada galaksi kerdil gelap lain yang melayang di Bima Sakti dan menunggu untuk ditemukan.

"Kami ingin melihat obyek lain seperti Segue 1," ujar Simon.

Hasil riset ini diterbitkan di Astrophysical Journal.

Galaksi Kerdil Berjarak Miliaran Tahun Cahaya dari Bumi

Para ilmuwan telah lama berusaha untuk mendeteksi galaksi kerdil yang mengorbit galaksi Bima Sakti. Kejutan datang pada tanggal 18 Januari kemarin. Dengan menggunakan teleskop Keck II optik adaptif, astronom menemukan sebuah galaksi kerdil di tengah alam semesta.

Seperti yang dilansir oleh spacedaily.com, Sabtu(21/01/2012) Galaksi kerdil tersebut ditemukan oleh Dr Simona Vegetti dan tim dari MIT. Galaksi tersebut berjarak 10 miliar tahun cahaya dari Bumi. Tim menemukan galaksi tersebut dengan mempelajari bagaimana galaksi elips besar disebut JVAS B1938 666 yang berfungsi sebagai lensa gravitasi untuk cahaya bagi galaksi yang letaknya jauh dibelakanya. Penemuan ini diterbitkan dalam Jurnal Nature Online edisi 18 Januari.

Gravitasi JVAS B1938 666 mampu menangkis dan melalui cahaya sehingga cahaya menjadi terdeformasi menjadi busur disekitar galaksi lensa dan inilah yang sering disebut dengan "Cincin Einstein". Ukuran, bentuk, dan kecerahan cincin Einstein tergantung pada distribusi massa dari seluruh galaksi di depannya.

Vegetti dan timnya mendapat gambar citra inframerah dari JVAS B1938 666 yang tajam dengan menggunakan teleskop Keck II dan sistem optik adaptif yang mengoreksi efek kabur/blur dari atmosfer bumi dan memberikan gambar yang tajam. Dengan data ini mereka dapat menentukan distribusi massa JVAS B1938 666 beserta bentuk dan kecerahan galaksi di belakangnya.

"Galaksi satelit ini menarik karena terdeteksi dalam peta massa berlebih, meskipun massa yang rendah", ungkap Robert Schmidt dari pusat astronomi universitas Heidelberg. (Adi Saputro/astronomi.us)

Galaksi yang Tersembunyi di Balik Debu Bima Sakti

Maffei 2, galaksi yang tersembunyi
di balik awan debu galaksi Bima Sakti.

Maffei 2 merupakan sebuah galaksi yang memancarkan sinar infra merah. Sayangnya, galaksi ini nyaris tidak bisa dilihat dengan teleskop optik biasa. Pasalnya, awan debu tebal yang ada di galaksi Bima Sakti menghalangi pandangan kita hingga 99,5 persen untuk melihat galaksi itu.

Namun demikian, Spitzer Space Telescope milik NASA berhasil menembus awan debu Bima Sakti untuk menampilkan penampakan keindahan galaksi tersebut.


Adalah Paolo Maffei, astronom pertama yang mendapati keberadaan galaksi Maffei dan Maffei 2 saat menemukan titik misterius pada plat fotografi infra merah tahun 1968 lalu. Baru empat bulan kemudian ia mengidentifikasi objek aneh itu sebagai sebuah galaksi, yang kini menggunakan namanya.

Akan tetapi, galaksi itu ditemukan Maffei saat astronomi dengan infra merah masih sangat muda. Astronom membutuhkan banyak inovasi teknologi yang baru ditemukan selama beberapa dekade kemudian untuk memungkinkan mereka mempelajari objek yang tidak jelas seperti ini secara mendetail.

Sebagai informasi, sebagian besar galaksi lain yang memiliki ukuran seperti Maffei 2 sendiri sudah berhasil dikenali selama lebih dari satu abad terakhir. Tetapi berhubung galaksi yang satu ini tersembunyi rapat-rapat di balik debu yang ada di galaksi kita sendiri, ia tidak masuk ke dalam katalog benda langit terkenal yang dikompilasikan oleh Charles Messier pada abad 18 lalu.

Adapun foto yang berhasil diambil oleh Spitzer juga berhasil menunjukkan bahwa Maffei 2 memiliki struktur yang tidak lazim. Contohnya adalah adanya garis tebal di bagian tengah dan lengan spiral asimetris yang menjelaskan mengapa galaksi itu memiliki “ledakan bintang” di bagian intinya.

Seperti diketahui, ledakan dramatis dari pembentukan bintang ini terjadi ketika sejumlah besar debu dan gas didorong ke tengah galaksi. Umumnya oleh interaksi subyek gravitasi yang membentuk struk spiral memalang.

Source: http://teknologi.vivanews.com/news/read/218098-teleskop-spitzer-ungkap-galaksi-tersembunyi

Ada Gelembung Sinar Gamma di Pusat Galaksi Bima Sakti

Sinar gamma di galaksi Bima Sakti. Credit: NASA

Peneliti-peneliti astronomi dari Harvard secara tidak sengaja mendeteksi dua gelembung misterius berukuran besar di bagian inti gugus bintang atau galaksi Bimasakti. Balon gelembung tersebut memancarkan radiasi sinar gamma.

Gelembung yang semula tak terlihat itu tertangkap melalui Fermi's LAT (Large Area Telescope) milik NASA. Bentangan sinarnya seluas 25.000 tahun cahaya mulai dari pusat galaksi menuju ke sisi utara atau selatan.

Hingga kini sumber energi gelembung itu tidak jelas, diperlukan studi lebih lanjut untuk mendapatkan suatu gambaran konkret. Para ilmuwan harus memproses data mentah agar mereka dapat melihat melalui kabut sinar gamma tersebut.

Sinar gamma adalah bentuk cahaya paling energik. Di luar angkasa, ia cenderung terbentuk dari hasil peristiwa berkekuatan ekstrem. Misalnya supernova (ledakan kosmik hebat) atau objek seperti lubang hitam dan bintang neutron.

Sementara ini, gelembung dipastikan tercipta dari gas panas bertekanan tinggi, juga mampu melepaskan jumlah energi sama dengan daya eksplosi ratusan ribu bintang.

Salah satu kemungkinan jawaban adalah gelembung sinar gamma itu merupakan bukti ledakan saat formasi bintang di tengah galaksi, jutaan tahun lalu. Bila benar, maka gelembung tersebut merepresentasi akumulasi energi yang dapat terbentuk selama jutaan tahun.

Penemuan satu ini pun diyakini akan menantang para astronom untuk melakukan lebih banyak observasi, mengasah kerangka teori, demi memahami seluruh lingkup semesta pada akhirnya.

Astrofisikawan Princeton University yang tidak terlibat dalam penemuan, mengatakan pada wawancaranya dengan National Geographic, "Kita mengira kita tahu banyak tentang galaksi kita sendiri. Namun apa yang kita lihat di sini adalah sebuah struktur, susunan, (yang) menunjukkan keberadaan dari sebuah energi yang sangat besar di jantung galaksi kita ini." (Sumber: nationalgeographic.co.id)

Galaksi "Jet" Baru Ditemukan

Galaksi Speca. Credit: Hota et al., SDSS, NCRA-TIFR, NRAO/AUI/NSF.

Sebuah galaksi baru ditemukan oleh astronomi. Galaksi tersebut diberi nama Speca. Speca merupakan galaksi unik karena merupakan galaksi spiral dan mampu menghasilkan "jet" yaitu suatu aliran partikel subatomik yang dipancarkan dari inti.

Seperti yang sudah diketahui bahwa jet galaksi terbentuk di pusat dimana aktifitas lubang hitam supermasif terjadi.  Dilansir dari universetoday, Senin (29 Agustus 2011), Galaksi speca berjarak 1,7 miliar tahun cahaya, Speca merupakan singkatan dari Spiral-host Episodic radio galaxy tracing Cluster Accretion yang keberadaannya diketahui pertama kali berdasarkan gambar yang digabungkan dengan data dari Sloan Dgital Sky Survey dan Teleskop National Science Fundation's Very Large (VLA). (Adi Saputro/Astronomi.us/Mawasangka-bagea)

Galaksi Terbesar Ditemukan

Sekelompok peneliti dari kalangan astronom berhasil menemukan galaksi terbesar yang diklaim terbesar di alam semesta. Mereka menemukannya saat melakukan observasi menggunakan teleskop di pegunungan Atacama, Chile.

Disebut sebagai galaksi terbesar di alam semesta pasalnya galaksi ini mempunyai jarak sekira tujuh miliar tahun cahaya atau setara dengan dua juta miliar massa matahari. (idak hanya itu, galaksi ini merupakan sistem yang paling stabil di dalam alam semesta.

Dikalangan penemu, galaksi ini diberi nama "El Gordo" atau yang dalam bahasa Spanyol berarti "Si Gemuk"m Alasan "El Gordo" semakin membesar karena saat ini ia tengah mengalami penggabungan (merger) dan berkembang lebih besar. Kalangan astronomi sendiri berharap dapat lebih memahami bagaimana mereka membentuk, tumbuh, dan bertabrakan dengan satu sama lain.

Dilansir dari BBC.co.uk (12/01/2012), proses terbentuknya "Si Gemuk" ini sama seperti galaksi lainnya, merupakan hasil superlatif banyak kosmik yang muncul dari peristiwa tabrakan satu sama lain dalam kecepatan tinggi di alam semesta.

Para peneliti itu menyatakan dengan melihat dan memahami sifat dari El Gordo, manusia mampi memahami evolusi waktu pembentukan struktur alam semesta.
(okezone.com, astronomi.us, Mawasangka-bagea)

Jenis dan Bentuk Galaksi Yang Teramati

Galaksi dapat dikelompokkan dalam tiga jenis utama: eliptik, spiral dan irregular. Karena sistem klasifikasi Hubble hanya berdasarkan pada pengamatan visual, klasifikasi ini mungkin melewatkan beberapa karakteristik penting dari galaksi, seperti laju pembentukan bintang (di galaksi starburst) dan aktivitas inti galaksi (di galaksi aktif).

Eliptik

Jenis-jenis galaksi berdasarkan sistem klasifikasi Hubble. E merupakan tipe galaksi eliptik, S merupakan galaksi spiral, dan SB merupakan galaksi spiral berbatang

Sistem klasifikasi Hubble membedakan galaksi eliptik berdasarkan tingkat keelipsannya, dari E0 yang hampir berupa lingkaran, hingga E7 yang sangat lonjong. Galaksi tersebut memiliki bentuk dasar elipsoid, sehingga tampak elips dari berbagai sudut pandang. Galaksi tipe ini tampak memiliki sedikit struktur dan sedikit materi antar bintang, sehingga galaksi tersebut memiliki sedikit gugus terbuka dan laju pembentukan bintang yang lambat. Galaksi tipe ini didominasi oleh bintang yang berumur tua yang mengorbit pusat gravitasi dengan arah yang acak. Dalam hal tersebut, galaksi tipe ini mirip dengan gugus bola.

Banyak galaksi besar yang berbentuk eliptik. Banyaknya galaksi berbentuk eliptik dipercaya terbentuk karena interaksi antar galaksi menghasilkan tabrakan dan penggabungan. Galaksi dapat tumbuh menjadi besar (misalnya jika dibandingkan dengan galaksi spiral), galaksi eliptik raksasa sering ditemukan didekat inti dari kelompok galaksi besar. Galaksi starburst merupakan akibat dari tabrakan antar galaksi dan dapat menghasilkan pembentukan galaksi eliptik.

Spiral

Galaksi Whirlpool (kiri), sebuah galaksi spiral tanpa batang.

Galaksi spiral terdiri dari piringan berupa bintang dan materi antar bintang yang berotasi, serta gembung pusat yang terdiri dari bintang-bintang tua. Terdapat lengan spiral yang menjulur dari gembung pusat. Dalam sistem klasifikasi Hubble, galaksi spiral ditandai sebagai tipe S, diikuti huruf (a, b, atau c) yang menunjukkan tingkat kerapatan dari lengan spiral dan ukuran dari gembung pusat. Galaksi Sa memiliki lengan spiral yang kurang jelas dan membelit secara rapat, serta gembung pusat yang relatif besar. Sedangkan galaksi Sc memiliki lengan spiral yang terbuka dan gembung pusat yang relatif kecil.

NGC 1300, contoh galaksi spiral berbatang.

Sebagian besar galaksi spiral memiliki bentuk batang linier yang memanjang ke dua sisi dari gembung inti, yang kemudian bergabung dengan struktur lengan spiral. Di sistem klasifikasi Hubble, galaksi ini dikategorikan sebagai SB, dan diikuti huruf (a, b atau c) yang mengindikasikan bentuk lengan spiralnya. Batang galaksi diperkirakan merupakan struktur sementara yang disebabkan oleh gelombang kejut dari inti galaksi, atau karena interaksi pasang surut dengan galaksi lain. Banyak galaksi spiral berbatang yang berinti aktif, kemungkinan karena adanya gas yang menuju ke inti melalui lengan spiral.

Galaksi Bima Sakti merupakan galaksi spiral berbatang ukuran besar dengan diameter sekitar 30 kiloparsecs dan ketebalan sekitar satu kiloparsec. Bima Sakti memiliki sekitar 200 milyar (2×1011) bintang dengan massa total sekitar 600 juta (6×1011) kali massa Matahari.

Morfologi lain

Hoag's Object, merupakan galaksi cincin.

Galaksi aneh (peculiar galaxies) merupakan galaksi yang memiliki sifat-sifat yang tidak biasa karena interaksi pasang surut dengan galaksi lain. Contohnya adalah galaksi cincin, yang memiliki struktur mirip cincin berupa bintang dan materi antar bintang yang mengelilingi inti kosong. Galaksi cincin diperkirakan terbentuk saat galaksi kecil melewati inti galaksi yang lebih besar. Kejadian tersebut mungkin terjadi pada galaksi Andromeda yang memiliki beberapa struktur mirip cincin jika diamati pada spektrum inframerah.

NGC 5866, merupakan galaksi lenticular. Credit: NASA/ESA

Galaksi lenticular merupakan bentuk pertengahan yang memiliki sifat baik dari galaksi eliptik maupun galaksi spiral, dan dikategorikan sebagai tipe S0 dan memiliki lengan spiral yang samar-samar serta halo bintang berbentuk eliptik. (Barred lenticular galaxies receive Hubble classification SB0.). (Sumber: wikipedia.org)

Struktur Terbesar di Alam Semesta

Berbentuk seperti amuba dengan lebar sekitar 200 juta tahun cahaya, objek langit ini diyakini para ilmuwan sebagai struktur terbesar di alam semesta saat ini. Objek tersebut tersusun dari galaksi-galaksi dan gelembung-gelembung gas berukuran raksasa yang disebut alfa Lyman.

Struktur raksasa yang berbentuk kurva bercabang tiga ini terbentuk sekitar 2 miliar tahun setelah terjadinya ledakan Big Bang yang mengawali terbentuknya alam semesta. Masing-masing cabang kurvanya teramati dengan teleskop Subaru dan Keck yang berada di Mauna Kea.

Galaksi-galaksi yang berada di dalamnya berada pada jarak yang saling berdekatan satu sama lain. Rata-rata jarak antara satu galaksi dengan galaksi lainnya empat kali lebih dekat daripada jarak antargalaksi di alam semesta. Beberapa gelembung gasnya ada yang berdiameter hingga 400 ribu tahun cahaya atau dua kali lipat dimater galaksi andromeda.

Para ilmuwan memperkirakan, struktur ini terbentuk ketika bintang-bintang raksasa yang lahir di awal pembentukan alam semesta meledak hebat sebagai supernova sehingga mendorong gas-gas di sekitarnya. Selain itu, teori lainnya menyebutkan bahwa gelembung-gelembung gas raksasa tersebut adalah semacam kokon yang suatu ketika akan melahirkan galaksi-galaksi baru.

“Sesuatu yang sebesar dan serapat ini jarang ditemukan di awal pembentukan alam semesta, ” kata salah satu peneliti Ryosuke Yamauchi dari Universitas Tohoku, Jepang. Temuan ini dapat memberikan gambaran baru mengenai struktur kosmos pada skala terbesarnya. Struktur yang baru ditemukan ini dan sejenisnya mungkin pemicu terbentuknya struktur gabungan lebih besar seperti yang dapat dilihat sekarang – terdiri atas kluster-kluster galaksi.
disadur dari: http://www.kompas.com
Sumber: CNN

Bimasakti Yang Spiral

Dentuman Besar atau Big Bang adalah salah satu materi mata pelajaran sewaktu duduk di kolong bangku SMP, dengan buku teks wajibnya yaitu “Bumi dan Antariksa”. Sebuah materi rumit yang harus ditelan mentah-mentah saat itu, entah kenapa kurikulum Dikbud saat itu sangat tinggi sehingga sulit dikejar oleh sel-sel otak yang lebih banyak melirik trend Oshin, tali sepatu warna-warni, musik disko, musik cadas buat belajar main gitar, dan lain-lainnya. Entah kurikulum Diknas seperti apa sekarang ini.




Sejak saat itu saya kenal bahwa bumi ini ada di sebuah galaksi yang merupakan himpunan dalam  himpunan, dalam teori matematika dasar yang disebut sebagai semesta atau universe. Galaksi itu disebut Bimasakti, Kabut Susu atau Milky Way yang berbentuk spiral, katanya.
Di SMA tidak ada lanjutan mata pelajaran tersebut, tapi melalui mata pelajaran Fisika, Kimia dan Geografi teori-teori pendukung cerita di atas disampaikan, seperti konsep atom, spektrum cahaya, gravitasi Newton, hingga relativitas Einstein. Semuanya berakhir sama, harus ditelan mentah-mentah oleh kapasitas otak murid masing-masing, bahkan punya minat pun sulit untuk mengerti.
Penjelasan-penjelasan mata pelajaran di atas baru lebih mudah dicerna ketika membaca buku-bukunya Harun Yahya yang dipaparkan dengan tujuan untuk mengerti sebab dan akibat yang terjadi, seperti mengapa teori Big Bang lahir, sebab dan akibat anomali air, mengapa bumi harus berputar dan lain sebagainya.


Hasil penelitian terakhir menyampaikan sebuah temuan bahwa galaksi Bimasakti tempat Bumi berada tidak hanya berbentuk spiral saja, melainkan juga memiliki batang pada intinya (terlihat seperti gagang) yang disebut Barred Spiral Galaxy, sedangkan bentuk spiral murni disebut Spiral Galaxy. Inti galaksi diyakini adalah sebuah Lubang Hitam atau Black Hole yang berjenis Supermassive Black Hole.
Dari berita Slashdot inti galaksi Bimasakti juga terdapat konstelasi bintang tua dan bintang merah yang panjangnya 27.000 tahun cahaya (satu tahun cahaya adalah 10 trilyun kilometer). Lengan spiral galaksi terisi oleh sistem-sistem seperti halnya Tata Surya, ada yang berbentuk cincin konsentris yang dikenal dengan sebutan Halo, atau konsentris bulat bola, spherical. Diameter galaksi adalah sekitar 100.000 tahun cahaya dan Bumi berada pada jarak 26.000 tahun cahaya dari inti galaksi.
Hasil temuan batang tersebut akan dipublikasikan resmi dalam Astrophysical Journal Letters.



Dalam dunia sains fiksi Star Trek, galaksi Bimasakti dibagi empat wilayah yang disebut kuadran, kuadran Alpha, Beta, Delta dan Gamma. Dalam seri Voyager, kapal perang Voyager terlempar dari kuadran Alpha ke kuadran Delta yang jika ditempuh dengan kecepatan warp maksimum (skala 1-10, kecepatan teoritis di atas kecepatan cahaya dengan skala 10 seperti halnya dalam kecepatan cahaya adalah batas yang tak mungkin dicapai) dibutuhkan waktu 75 tahun untuk kembali ke Bumi. Dalam seri lain yaitu Deep Space Nine adalah sebuah stasiun yang mengamankan wilayah Lubang Cacing atau Wormhole yang bisa memperpendek jarak dari kuadran Gamma ke kuadran Alpha.

Jika Bima Sakti dan Andromeda Bertabrakan

Galaksi Adromeda dan Bima Sakti akan tabrakan, mari kita lihat pengetahuan yang satu ini.

Galaksi Andromeda dan galaksi Bima Sakti tempat planet Bumi berada merupakan dua galaksi raksasa yang bertetangga. Keduanya hanya terpisah jarak 2,5 juta tahun cahaya atau sekitar 18,8 triliun kilometer.

Sebelumnya, galaksi Andromeda memiliki ukuran lebih kecil. Namun sepanjang perjalananan hidupnya, galaksi itu “memakan” sejumlah galaksi kecil yang terbang di dekatnya akibat besarnya gaya gravitasi yang dimiliki. Akhirnya ukuran Andromeda kurang lebih sama besar dengan Bima Sakti. Yang menarik, seperti dikutip dari Msnbc, 2 Februari 2011, saat ini galaksi Bima Sakti dan Andromeda saling mendekat dengan kecepatan sekitar 120 kilometer per detik dan akan bertabrakan.

Namun, jaraknya yang masih sangat jauh membuat tabrakan super raksasa ini baru akan terjadi sekitar 3 miliar tahun yang akan datang. Lalu, apakah bumi akan hancur? Untuk mengetahuinya, astronom menggunakan simulasi superkomputer dan mengkalkulasikan skenario yang mungkin terjadi saat Andromeda dan Bima Sakti saling beradu.

Video simulasi yang dibuat menggunakan 100 juta partikel virtual. Film yang dibuat menyoroti ruangan dengan sudut pandang selebar sekitar 10 juta triliun kilometer. Adapun durasi waktu yang direkam oleh simulasi komputer itu mencapai 1 miliar tahun.

Pada video, galaksi Bima Sakti datang dari arah bawah dan Andromeda dari atas.

“Diperkirakan, bintang-bintang di kedua galaksi, termasuk matahari milik tata surya kemungkinan besar tidak akan saling bertubrukan,” kata John Dubinski, astronom dari Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto.

Namun demikian, kata Dubinski, gaya gravitasi milik kedua galaksi kemungkinan akan saling menarik, saling berpelintir, dan membelokkan, hingga setelah satu miliar tahun kemudian, galaksi berbentuk elips yang merupakan kombinasi dari Andromeda dan Bima Sakti lahir.

Setelah penggabungan Andromeda dan Bima Sakti tersebut selesai, proses itu akan menyisakan puing-puing berserakan di antariksa.

Bima Sakti Yang Menakjubkan

 
 Galaksi Bimasakti dilihat dari Bumi (Sumber: eso.org)

Terdapat banyak bintang, nebula, dan gugus bintang yang bisa diamati di langit setiap malamnya. Semua objek tersebut berada di dalam galaksi kita. Di beberapa bagian bintang nampak padat sehingga ketika langit cerah, bersih dari awan, dan kondisi sekitar yang gelap, kita bisa melihat pita berwarna putih yang memanjang dan melintasi beberapa rasi seperti Sagittarius (arah pusat Galaksi), Scorpius, Ophiucus, Aquila, Cassiopeia, Auriga, Crux, dan Centaurus. Sementara di bagian yang lain tampak celah-celah gelap yang menunjukkan adanya materi antar bintang yang tebal. Itulah (bidang) galaksi yang kita tinggali. Bentuknya yang seperti itu kemudian menginspirasi orang untuk menamakannya dengan sebutan Milky Way. Kata galaksi dan milky way itu sendiri diadaptasi dari bahasa Yunani “galaxias” dan Latin “via lactea” dengan kata dasar lactea yang berarti susu. Sedangkan menurut orang Indonesia, galaksi kita diberi nama Bimasakti. Menurut salah satu sumber dari Observatorium Bosscha, sejarah penamaan ini berasal ketika Presiden RI pertama, Soekarno, ditunjukkan citra galaksi oleh salah seorang astronom Indonesia. Ternyata, Soekarno melihat salah satu bagian gelap di foto tersebut menyerupai tokoh Bima Sakti. Namun tidak diketahui bagian gelap mana yang dimaksud.

Galaksi adalah tempat berkumpulnya bintang-bintang di alam semesta. Hampir tidak ditemukan adanya bintang yang berkelana sendiri di ruang antar galaksi. Dan Matahari termasuk di antara 200 milyar bintang di Galaksi Bimasakti (disingkat dengan Galaksi). Dengan asumsi bahwa rata-rata massa bintang di Galaksi adalah sebesar massa Matahari, maka massa Galaksi dapat mencapai 2 x 10^11 massa Matahari (massa Matahari adalah 2 x 10^30 kg).

Bentuk galaksi Bimasakti seperti dua buah piring cekung yang ditangkupkan, bagian tengahnya tebal dan semakin pipih ke arah tepi, dan terdapat lengan-lengan spiral di dalamnya. Oleh karena itu Galaksi kita digolongkan ke dalam galaksi spiral. Berdasarkan klasifikasi galaksi Hubble, galaksi Bimasakti termasuk dalam kelas SBbc. Artinya, Galaksi kita adalah galaksi spiral yang memiliki “bar” atau palang di bagian pusatnya, dengan kecerlangan bagian pusat yang relatif sama dengan bagian piringan, dan memiliki struktur lengan spiral yang agak renggang di bagian piringannya.

Gambaran Galaksi Bimasakti terbaru (Sumber: NASA/JPL-Caltech)

Galaksi spiral tersusun atas 3 bagian utama, yaitu bagian bulge, halo, dan piringan. Ketiganya memiliki bentuk, ukuran, dan objek penyusun yang berbeda-beda. Bahkan, bagian bulge dan piringan menjadi penentu dalam klasifikasi galaksi yang dibuat oleh Hubble (diagram garpu tala).

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 (lihat gambar di bawah).

Galaksi Bimasakti dalam panjang gelombang infra merah dekat (Sumber: NASA-LAMBDA)

Seberapa besar Galaksi kita? Di bagian pusat Galaksi, bulge hanya memiliki diameter 6 kpc dan tebal 4 kpc (kpc = kiloparsek, 1 parsek = 3,26 tahun cahaya = 206265 SA = 3,086 x 10^13 km). Jarak dari pusat hingga ke bagian tepi Galaksi (jari-jari) adalah 15 kpc dengan ketebalan rata-rata sebesar 300 pc. Sedangkan Matahari berada pada jarak 8 kpc dari pusat. Di posisi itu, Matahari sedang bergerak mengelilingi pusat Galaksi dengan bentuk orbit yang hampir melingkar. Laju orbitnya adalah sekitar 250 km/detik sehingga matahari memerlukan waktu 220 juta tahun untuk berkeliling satu kali. Jika umur matahari adalah 4,6 milyar tahun, berarti tata surya kita sudah mengorbit pusat Galaksi sebanyak 20 kali.

Galaksi kita sebenarnya berada pada sebuah kelompok galaksi yang disebut dengan Grup Lokal, yang ukurannya mencapai 1 MPc dan beranggotakan lebih dari 30 galaksi. Galaksi spiral yang ada di kelompok ini hanya tiga, yaitu Bimasakti, Andromeda, dan Triangulum. Sisanya adalah galaksi yang lebih kecil dengan bentuk elips atau tak beraturan. Grup Lokal ini termasuk kelompok galaksi yang dinamis. Maksudnya adalah bahwa galaksi-galaksi di kelompok ini mengalami interaksi gravitasi, termasuk Galaksi kita dengan galaksi Andromeda. Interaksi tersebut diperkirakan akan mengakibatkan terjadinya tabrakan antara Galaksi kita dengan Andromeda dan kemudian membentuk galaksi elips. Namun jangan terlalu khawatir karena peristiwa tersebut tidak akan terjadi hingga 2 milyar tahun lagi.

Usia Transisi Galaksi Dalam Gumpalan

Citra yang disusun dalam pengamatan gumpalan di SSA22. Kredit : X-ray NASA/CXC/Durham Univ./D.Alexander et al.; Optical NASA/ESA/STScI/IoA/S.Chapman et al.; Lyman-alpha Optical NAOJ/Subaru/Tohoku Univ./T.Hayashino et al.; Infrared NASA/JPL-Caltech/Durham Univ./J.Geach et al.

Apa yang terjadi pada usia transisi galaksi dan lubang hitam akhirnya diketahui. Hal ini tentunya tak lepas dari data baru yang dihasilkan Observatorium Sinar-X Chandra dan teleskop lainnya. Penemuan ini membantu manusia untuk menyingkap asal mula gumpalan gas raksasa yang diamati berada di sekitar galaksi muda.  

Sekitar satu dekade lalu, astronom berhasil menemukan waduk gas hidrogen yang besar yang mereka namakan “blobs” (gumpalan) – saat melakukan survey galaksi-galaksi muda pada jarak yang jauh. Gumpalan ini bersinar sengat terang pada cahaya optik, namun sumber energi yang membuatnya bercahaya beserta asal muasal dan sifatnya masih belum dapat diketahui.

Pengamatan panjang yang dilakukan Chandra berhasil mengidentifikasi sumber energi tersebut untuk pertama kalinya. Data sinar-X menunjukkan sumber kekuatan dari struktur kolosal ini yakni berasal dari lubang hitam supermasif yang sedang bertumbuh dan sebagiannya tersembunyi di balik lapisan tebal debu dan gas. Kembang api dari pembentukan bintang di dalam galaksi juga tampak memegang peranan penting, dan ini disingkap oleh teleskop Spitzer dan teleskop landas bumi.

Selama 10 tahun misteri gumpalan ini terkubur dari pandangan manusia, namun kini Chandra membantu kita untuk bisa melihat rahasia tersembunyi itu. Menurut James Geach dari Universitas Durham di UK, mereka kini bisa memiliki argumen penting tentang aturan apa yang ada di dalam pembentukan galaksi dan lubang hitam.

Galaksi diyakini terbentuk saat gas mengalir ke arah dalam di bawah pengaruh gaya gravitasi dan kemudian mengalami pendinginan oleh  radiasi. Proses akan berhenti saat gas dipanaskan oleh radiasi dan mengalir keluar dari galaksi dan lubang hitam. Blob atau gumpalan merupakan tahap pertama atau tahap kedua dari proses pembentukan itu.

Berdasarkan data baru dan argumen teoretik, Geach dan rekan-rekannya menunjukan pemanasan gas oleh lubang hitam supermasif yang sedang tumbuh dan ledakan dari pembentukan bintang, yang diduga justru memberi kekuatan pada gumpalan tersebut. Implikasinya, gumpalan ini merupakan representasi dari tahapan dimana galaksi dan lubang hitam akan mulai berpindah ke tahap pertumbuhan yang cepat sebagai akibat proses pemanasan. Tahap ini sangat penting dalam evolusi galaksi dan lubang hitam, dan sudah sejak lama para astronom berusaha untuk memahami prosesnya.

Para astronom berhasil melihat tanda dalam usia transisi dari galaksi dan lubang hitam di dalam gumpalan yang mendorong kembali gas dan mencegahnya untuk pertumbuhan lebih lanjut. Galaksi masif akan melalui tahapan ini atau mereka akan membentuk terlalu banyak bintang dan segera berakhir masa hidupnya.

Ilustrasi galaksi dalam gumpalan. kredit : NASA/CXC/M.Weiss

Chandra, Spitzer dan teleskop lainnya melakukan pengamatan pada 29 gumpalan dalam satu area raksasa di langit yang dikenal sebagai SSA22. Gumpalan dengan jarak beberapa ratus ribu tahun cahaya ini terlihat saat alam semesta baru berusia 2 milyar tahun atau 15% dari usia saat ini

Dalam 5 blobs / gumpalan, Chandra mengungkapkan tanda lubang hitam supermasif yang sedang bertumbuh – sebuah sumber titik dengan pancaran sinar-X yang sangat cerlang. Lubang hitam raksasa ini diperkirakan berada pada pusat kebanyakan galaksi yang ada saat ini termasuk di Bima Sakti. Pada 3 blobs lainnya juga ditemukan bukti yang mengarah pada kemungkinan keberadaan lubang hitam. Selain itu, data Spitzer menunjukkan beberapa galaksi juga didominasi oleh jumlah pembentukan bintang yang cukup banyak. Radiasi dan aliran yang sangat kuat dari lubang hitam dan pembakaran pada pembentukan bintang jika dikalkulasi menunjukan adanya energi yang cukup besar untuk menyalakan gas hidrogen di dalam gumpalan tempat mereka berada.

Untuk kasus dimana tanda keberadaan lubang hitam tidak terdeteksi, gumpalannya jauh lebih redup. Penelitian ini tak hanya berhasil menjelaskan dari mana sumber energi gumpalan melainkan juga memberi arahan akan masa depannya. Dalam skenario pemanasan, gas di dalam gumpalan tidak akan mendigin untuk membentuk bintang melainkan akan ditambahkan pada gas panas yang ditemukan di antara galaksi. SSA22 sendiri akan dapat berevolusi menjadi kluster galaksi masif.

Di awal, gumpalan ini akan memberi makan galaksi-galaksi yang ada. Namun yang terlihat sekarang seperti sisa, sehingga untuk bisa mengungkap lebih jauh lagi para astronom harus menjelajah waktu ke belakang untuk menangkap galaksi dan lubang hitam saat mereka membentuk si gumpalan.

Sumber : Chandra, Eureka Alert

Evolusi Galaksi pembentuk Bintang Menjadi Galaksi Lonjong Merah dan Mati

Para astronom menggunakan observatiorium ALMA yang baru sebagian lengkap menemukan bukti meyakinkan bagaimana galaksi pembentuk bintang berevolusi menjadi galaksi lonjong merah dan mati, menangkap sekelompok besar galaksi tepat ditengah perubahannya.

Selama bertahun-tahun, para astronom telah mengembangkan gambaran evolusi galaksi dimana penggabungan antara galaksi spiral dapat menjelaskan mengapa galaksi lonjong besar di dekatnya memiliki sedikit sekali bintang muda. Gambaran teoritisnya kacau dan kasar: galaksi-galaksi yang bersatu memukul gas dan debu menjadi kelompok pembentukan bintang cepat, yang disebut letupan bintang, dan menelannya ke dalam lubang hitam supermasif yang tumbuh di pusat penggabungan. 

Seiring semakin banyaknya materi masuk ke lubang hitam, jet kuat memancar, dan daerah di sekitar lubang hitam tumbuh cemerlang seterang kuasar. Jet yang keluar dari penggabungan ini akhirnya mengeluarkan gas pembentuk bintang potensial galaksi, yang mengakhiri letupan bintang.

Hingga sekarang, para astronom tidak pernah menemukan penggabungan pada tahap kritis ini untuk dengan pasti menghubungkan aliran keluar jet ke penghentian aktivitas letupan bintang. Pada awal pengamatannya di tahun 2011, ALMA menjadi teleskop pertama yang mengkonfirmasi hampir dua lusin galaksi dalam tahap singkat dalam evolusi galaksi ini.

Apa yang sebenarnya dilihat ALMA? “Walaupun sensitivitas ALMA besar dalam mendeteksi letupan bintang, kami tidak melihat apapun – yang jelas itulah yang memang kami harapkan,” kata penyelidik utama  Dr. Carol Lonsdale dari North American ALMA Science Center at the National Radio Astronomy Observatory (NRAO) di Charlottesville, Virginia. Lonsdale menyajikan temuannya pada rapat  American Astronomical Society di Austin, Texas sebagai wakil dari sebuah tim astronom internasional.

Untuk observasi ini, ALMA disetel untuk melihat debu yang dihangatkan oleh daerah pembentukan bintang aktif. Walau begitu, separuh galaksi dari dua lusin galaksi Lonsdale tidak terlihat seluruhnya dalam pengamatan ALMA, dan separuh lainnya sangat redup, menunjukkan kalau sangat sedikit debu yang ada.

“Hasil dari ALMA mengungkapkan kalau ada sedikit atau hampir tidak ada letupan bintang pada galaksi aktif muda ini. Model evolusi galaksi mengatakan kalau hal ini karena lubang hitam pusatnya yang jetnya membuat daerah ini kehabisan gas pembentuk bintang,” kata Lonsdale. “Pada tahap pertama, ALMA mengkonfirmasi fase kritis ini dalam garis waktu evolusi galaksi.”

Ketika gas pembentuk bintang telah tertiup semua, galaksi-galaksi yang menyatu ini tidak akan mampu membuat bintang baru. Pada pembangkitan akhir bintang-bintang biru massif yang cemerlang namun berumur pendek akan mati, bintang merah yang bermassa kecil dan berumur panjang akan mendominasi populasi bintang gabungan ini, memberikan galaksi miskin gas ini warna yang semakin merah seiring waktu.

Metode Baru Menemukan Kandidat Galaksi Kelaparan

Untuk mendukung teori kelaparan gas ini, para astronom perlu melihat ia bekerja dalam banyak galaksi yang bergabung dengan jet tenaga tinggi. Tempat untuk mengamati cukup banyak mereka adalah kuasar, galaksi aktif yang ditemukan di masa lalu alam semesta, beberapa miliar tahun cahaya jauhnya.

Lonsdalemengatakan, “fase yang hilang harus berada di antara kuasar yang dapat dilihat cemerlang dalam inframerah dan panjang gelombang radio — penggabungan masih cukup muda sehingga intinya masih diliputi debu inframerah cemerlang, namun cukup tua sehingga lubang hitam mereka diberi makan dengan cukup dan menghasilkan jet yang teramati dalam radio.”

Perburuan selektif mereka pada kuasar khusus ini dimulai dengan pesawant NASA   Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), yang memiliki ratusan juta benda di survey seluruh langit inframerah alam semesta. Londsdale memimpin tim survey kuasar WISE yang memilih benda terterang dan termerah dalam peta teleskop inframerah ini.

Tim tersebut kemudian membandingkan seleksi mereka dengan Survey Langit VLA NRAO pada 1,8 juta objek radio dan memilih hasil yang sejalan sebagai target paling sesuai untuk pencarian aktivitas letupan bintang mereka dengan ALMA. Dengan mengamati panjang gelombang inframerah lebih panjang dari WISE, ALMA memungkinkan tim Lonsdale membedakan antara debu yang dihangatkan oleh aktivitas letupan bintang dengan debu yang dihangatkan oleh bahan yang jatuh ke lubang hitam pusat.

ALMA memiliki lebih dari 26 kuasar WISE untuk melacak sebelum Lonsdale dan tim internasionalnya menerbitkan hasil mereka tahun ini. Sementara itu, ia dan timnya akan mengamati galaksi-galaksi ini, dan lebih dari seratus lagi, dengan  Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) yang baru diupgrade NRAO.

“ALMA mengungkapkan tahap langka kelaparan galaksi ini, dan sekarang kami ingin menggunakan VLA untuk berfokus pada memahami aliran yang mencuri bahan bakar galaksi ini,” kata Lonsdale. “Bersama, kedua array teleskop radio paling sensitif di dunia ini akan membantu kita memahami nasib galaksi spiral seperti Bima Sakti kita.”

sumber berita:
National Radio Astronomy Observatory.

Deteksi Galaksi 10 Milyar Tahun Cahaya

Para ilmuan telah lama berusaha mendeteksi galaksi cebol redup yang mengorbit galaksi kita. Mengejutkan ketika tanggal 18 Januari 2012, sebuah tim astronom menggunakan optika adaptif teleskop Keck II mengumumkan penemuan sebuah galaksi cebol, saparuh alam semesta jauhnya.

Galaksi cebol baru yang ditemukan oleh Dr Simona Vegetti dan koleganya dari MIT adalah sebuah satelit dari sebuah galaksi lonjong hampir 10 miliar tahun cahaya dari Bumi. Tim ini mendeteksinya dengan mempelajari bagaimana galaksi lonjong raksasa ini, disebut  JVAS B1938 + 666, menjadi sebuah lensa gravitasi untuk cahaya dari galaksi yang lebih jauh lagi dibaliknya. Penemuan mereka diterbitkan dalam edisi 18 Januari jurnal   Nature.

Seperti semua galaksi lonjong supermasif, gravitasi  JVAS B1938 + 666 dapat membelokkan cahaya yang melewatinya. Seringkali cahaya dari galaksi latar belakang terbengkokkan menjadi busur mengelilingi galaksi lensa, dan  membentuk apa yang disebut cincin Einstein. Dalam kasus ini, cincinnya terbentuk terutama oleh dua citra terlensa dari galaksi latar belakang. Ukuran, bentuk, dan kecemerlangan cincin Einstein tergantung pada distribusi massa sepanjang galaksi pelensa latar depan.

 Vegetti dan timnya memperoleh citra dekat inframerah ekstra tajam dari  JVAS B1938 + 666 dengan menggunakan teleskop Keck II berdiameter 10 meter dan sistem optik adaptifnya, yang membetulkan efek pengkaburan atmosfer Bumi dan memberikan citra yang luar biasa tajam. Dengan data ini, mereka menentukan dengan teliti distribusi massa  JVAS B1938 + 666 serta bentuk dan kecemerlangan galaksi latar belakangnya.

Para peneliti menggunakan teknik numerik canggih untuk menurunkan sebuah model massa galaksi lensa, dan memetakan massa lensa berlebih lainnya yang tidak dapat diperhitungkan untuk galaksi tersebut. Apa yang mereka temukan adalah massa berlebih di dekat cincin Einstein yang mereka sebutkan sebagai bukti keberadaan sebuah galaksi satelit atau galaksi cebol. Tim Vegetti juga menggunakan model analitis terpisah untuk menguji massa berlebih yang terdeteksi. Mereka menemukan kalau sebuah galaksi satelit memang diperlukan untuk menjelaskan data tersebut.

“Galaksi satelit ini mengesankan karena ia dideteksi dalam peta massa berlebih walaupun massanya rendah,” komentar  Robert Schmidt dari Pusat Astronomi Universitas Heidelberg, dalam artikel Nature terkait. “Pertanyaannya yang biasa diajukan adalah apakah galaksi satelit itu dapat diamati langsung ketimbang dari pengaruh gravitasinya pada bentuk benda latar belakang. Dengan alat saat ini, jawabannya tidak. Bendanya terlalu jauh untuk dicitrakan langsung. Namun pesannya disini adalah mungkin menemukan benda ini di sekitar galaksi lensa jauh tanpa tahu dimana melihatnya.”

Galaksi  kita dipercaya terbentuk selama miliaran tahun lewat penyatuan banyak galaksi kecil. Jadi diduga kalau harusnya ada banyak galaksi cebol yang lebih kecil di sekitar Bima Sakti. Walau begitu, sangat sedikit dari galaksi relik kecil ini teramati yang membuat para astronom menyimpulkan kalau banyak di antaranya pasti memiliki sangat sedikit bintang atau mungkin hampir seluruhnya tersusun dari materi gelap.

Para ilmuan berteori kalau eksistensi materi gelap menjelaskan pengamatan kalau ada jauh lebih banyak massa di alam semesta dari yang dapat dilihat. Walau begitu, karena partikel-partikel yang menyusun materi gelap tidak menyerap atau memancarkan cahaya, mereka sejauh ini terbukti mustahil dideteksi dan diidentifikasi. Model komputer menunjukkan kalau Bima Sakti harusnya mempunyai 10 ribu galaksi cebol satelit, namun hanya 30 saja yang saat ini telah diamati.

 “Mungkin kalau banyak galaksi satelit tersusun dari materi gelap, membuatnya sulit dideteksi, atau mungkin ada masalah dengan cara kita memikirkan pembentukan galaksi,” kata Vegetti.  Dalam studi ini, Vegetti bekerja sama dengan  Prof. Leon Koopmans dari Universitas Groningen, Belanda;   Dr. David Lagattuta dan Prof. Christopher Fassnacht dari Universitas California di Davis;   Dr. Matthew Auger dari Universitas California Santa Barbara; dan  Dr. John McKean dari Institut Astronomi Radio Belanda.

“Keberadaan galaksi gelap massa rendah ini hanya berada dalam batasan kita menduga kalau Alam Semesta terdiri dari materi gelap yang memiliki suhu rendah. Walau begitu, satelit gelap lainnya dibutuhkan untuk mengkonfirmasi kesimpulan ini,” kata Vegetti.

Sumber berita:

W. M. Keck Observatory.

Referensi jurnal:

S. Vegetti, D. J. Lagattuta, J. P. McKean, M. W. Auger, C. D. Fassnacht, L. V. E. Koopmans. Gravitational detection of a low-mass dark satellite galaxy at cosmological distance. Nature, 2012; 481 (7381): 341 DOI: 10.1038/nature10669

Galaksi Jauh Terbesar di Alam Semesta

Kelompok galaksi jauh terbesar telah ditemukan oleh sejumlah astronom dengan menggunakan sebuah teleskop di Chili. Galaksi ini memiliki struktur stabil terbesar dalam alam semesta kita. Galaksi raksasa ini berjarak tujuh miliar tahun cahaya dan berukuran dua miliar kali lebih besar dari matahari. Dengan ukuran yang maha besar ini maka para astronom memberi nama El Gordo atau dalam bahasa Spanyol berarti Si Gemuk. Para astronom yang melaporkan temuan ini pada pertemuan Komunitas Astronomi Amerika ke-219 menambahkan, galaksi tersebut masih terus akan bertambah besar. "El Gordo berada dalam jarak sekitar tujuh miliar tahun cahaya. Dengan meneliti dan memahami El Gordo maka kita bisa memahami waktu struktur evolusi alam semesta," ujar Profesor Jack hughes dari Universitas Rutger kepada BBC. Dua kali lebih besar dibandingkan galaksi sejenis dalam jarak yang sama, El Gordo mewakili sebuah kelompok galaksi yang baru terbentuk sebagian. Dua gugus galaksi yang lebih kecil di dekatnya juga ditemukan dan akan membantu pengungkapan usia galaksi raksasa ini. Sebuah tim kemudian menggunakan Teleskop Hubble untuk menunjukkan sejumlah proses pembentukan galaksi jauh yang dikenal dengan nama ‘protocluster’. Cahaya yang terlihat dari El Gordo diyakini sudah terbentuk sejak 13 miliar tahun lalu, di saat alam semesta baru berusia 650 juta tahun. "Temuan ini sangat luar biasa karena kami menyaksikan kelahiran sebuah gugusan galaksi masa depan," ujar Michele Trenti dari Universitas Colorado. Sementara itu di penghujung gugusan evolusi spektrum ini, William Dawson dan tim Universitas California Davis menggunakan teleskop Hubble dan Chandra untuk menyaksikan tahap tabrakan terakhir kelompok galaksi yang belum pernah disaksikan sebelumnya. Dua galaksi terpisah dari dua kelompok berbeda saling bertumbukan dan tetap melintas. Namun, gas tipis sebagai hasil tumbukan itu tetap berada di tempat tumbukan. Dawson mengatakan penemuan struktur terbesar di alam semesta merupakan awal untuk dapat mempelajari alam semesta lebih jauh. "Setiap kemajuan dalam pemahaman kita tentang alam semesta adalah hasil langsung pemahaman bagaimana semua ini berubah bersama waktu," ujar Dawson. Pada akhirnya, lanjut Dawson, pengetahuan ini akan mengungkap proporsi relatif energi dan materi gelap untuk membantu memperkirakan ukuran El Gordo di kemudian hari. "El Gordo masih akan terus berkembang," ujar Profesor Huges. (Erabaru/BBC/sua)