Satu sudut kecil galaksi Andromeda yang masif (M31). Kredit gambar: Subaru. Klik untuk memperbesar.
Galaksi Andromeda yang indah muncul sebagai gumpalan fuzzy hangat di zaman dahulu. Bagi para astronom modern ribuan tahun kemudian, itu muncul sebagai peluang bagus untuk lebih memahami alam semesta. Dalam hal yang terakhir, tetangga galaksi terdekat kita adalah hadiah yang terus memberi.
Scott Chapman, dari Institut Teknologi California, dan Rodrigo Ibata, dari Observatoire Astronomique de Strasbourg di Prancis, telah memimpin tim astronom dalam sebuah proyek untuk memetakan gerakan rinci bintang-bintang di pinggiran galaksi Andromeda. Pengamatan terbaru mereka dengan teleskop Keck menunjukkan bahwa percikan lemah bintang yang memanjang keluar dari galaksi sebenarnya adalah bagian dari piringan utama itu sendiri. Ini berarti bahwa cakram spiral bintang-bintang di Andromeda memiliki diameter tiga kali lebih besar dari perkiraan sebelumnya.
Pada pertemuan musim panas tahunan American Astronomical Society hari ini, Chapman akan menguraikan bukti bahwa ada piringan bintang besar yang diperluas yang membuat galaksi berdiameter lebih dari 220.000 tahun cahaya. Sebelumnya, para astronom yang melihat bukti yang kelihatan mengira Andromeda sekitar 70.000 hingga 80.000 tahun cahaya. Andromeda sendiri berjarak sekitar 2 juta tahun cahaya dari Bumi.
Ukuran dimensi baru didasarkan pada gerakan sekitar 3.000 bintang yang agak jauh dari piringan yang dulunya dianggap hanya "halo" bintang-bintang di wilayah tersebut dan bukan bagian dari piringan itu sendiri. Dengan mengambil pengukuran yang sangat hati-hati dari "kecepatan radial," para peneliti dapat menentukan dengan tepat bagaimana setiap bintang bergerak dalam kaitannya dengan galaksi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bintang-bintang yang terluar duduk di bidang cakram Andromeda itu sendiri dan, lebih lagi, bergerak dengan kecepatan yang menunjukkan mereka berada di orbit di sekitar pusat galaksi. Pada intinya, ini berarti piringan bintang jauh lebih besar daripada yang diketahui sebelumnya.
Lebih lanjut, para peneliti telah menentukan bahwa sifat dari “cakram berputar tidak homogen” - dengan kata lain, pinggiran luar yang gumpal dan gumpalan pada cakram - menunjukkan bahwa Andromeda harus merupakan hasil dari galaksi satelit yang lama membanting bersama. Jika bukan itu masalahnya, bintang-bintang akan berjarak lebih merata.
Ibata berkata, “Penemuan disk raksasa ini akan sangat sulit untuk diselaraskan dengan simulasi komputer pembentukan galaksi. Anda hanya tidak mendapatkan disk berputar raksasa dari pertambahan fragmen galaksi kecil. "
Hasil saat ini, yang merupakan subjek dari dua makalah yang sudah tersedia dan yang ketiga belum dipublikasikan, dimungkinkan oleh kemajuan teknologi dalam astrofisika. Dalam hal ini, spektograf multi-objek Keck / DEIMOS yang ditempelkan pada Teleskop Keck II memiliki ukuran cermin dan kapasitas pengumpul cahaya untuk gambar bintang yang sangat redup, serta sensitivitas spektrografi untuk mendapatkan kecepatan radial yang sangat akurat.
Spektrograf diperlukan untuk pekerjaan ini karena gerakan bintang di galaksi yang jauh hanya dapat dideteksi dalam rentang waktu manusia yang wajar dengan menyimpulkan apakah bintang itu bergerak ke arah kita atau menjauh dari kita. Ini dapat dicapai karena cahaya menghampiri kita dalam frekuensi-frekuensi terpisah karena unsur-unsur yang membentuk bintang.
Jika bintang itu bergerak ke arah kita, maka cahayanya cenderung menjejalkan bersama, sehingga untuk berbicara, membuat cahaya lebih tinggi dalam frekuensi dan "lebih biru." Jika bintang itu bergerak menjauh dari kita, cahayanya memiliki lebih banyak ruang bernapas dan menjadi lebih rendah dalam frekuensi dan "lebih merah."
Jika bintang-bintang di satu sisi Andromeda tampaknya datang ke arah kita, sementara bintang-bintang di sisi yang berlawanan tampak menjauh dari kita, maka bintang-bintang itu dapat dianggap mengitari objek pusat.
Disk bintang yang diperluas telah tidak terdeteksi di masa lalu karena bintang-bintang yang muncul di wilayah disk tidak dapat diketahui sebagai bagian dari disk sampai gerakan mereka dihitung. Selain itu, "fuzz" tidak homogen yang membentuk disk yang diperluas tidak terlihat seperti disk, tetapi tampaknya merupakan halo yang terfragmentasi dan berantakan yang dibangun dari banyak galaksi sebelumnya yang menabrak Andromeda, dan diasumsikan bintang-bintang dalam hal ini wilayah akan terjadi segala arah.
"Menemukan semua bintang ini dalam rotasi yang teratur adalah penjelasan terakhir yang akan dipikirkan siapa pun," kata Chapman.
Di sisi lain, menemukan bahwa sebagian besar struktur kompleks di wilayah luar Andromeda berputar dengan cakram adalah berkah untuk mempelajari halo bintang bintang yang mendasari galaksi yang sebenarnya. Dengan menggunakan informasi baru ini, para peneliti telah dapat dengan hati-hati mengukur gerakan acak bintang-bintang dalam halo bintang, menyelidiki massa dan bentuk materi gelap yang sulit dipahami yang mengelilinginya.
Meskipun pekerjaan utama dilakukan di Observatorium Keck, gambar asli yang menunjukkan kemungkinan disk diperluas diambil dengan Kamera Wide-Field Teleskop Isaac Newton. Teleskop, yang terletak di Kepulauan Canary, dimaksudkan untuk survei, dan dalam kasus penelitian ini, berfungsi dengan baik sebagai instrumen pendamping.
Chapman mengatakan bahwa pekerjaan lebih lanjut akan diperlukan untuk menentukan apakah cakram yang diperluas itu hanyalah kekhasan dari galaksi Andromeda, atau mungkin tipikal galaksi lain.
Makalah utama yang terkait dengan konferensi pers AAS hari ini akan diterbitkan tahun ini di The Astrophysical Journal dengan judul "Pada Asal Akresi Disk Stellar Diperluas Luas Sekitar Galaksi Andromeda." Selain Chapman dan Ibata, penulis lain adalah Annette Ferguson, Universitas Edinburgh; Geraint Lewis, Universitas Sydney; Mike Irwin, Universitas Cambridge; dan Nial Tanvir, Universitas Hertfordshire.
Sumber Asli: Siaran Berita Caltech
