Pada malam yang cerah, Anda bisa melihat pita Bima Sakti di langit malam. Selama ribuan tahun, para astronom memandanginya dengan takjub, perlahan-lahan menyadari bahwa Matahari kita hanyalah satu dari miliaran bintang di galaksi. Seiring waktu, ketika instrumen dan metode kami meningkat, kami menyadari bahwa Bima Sakti itu sendiri hanyalah salah satu dari miliaran galaksi yang membentuk Semesta.
Berkat penemuan Relativitas dan kecepatan cahaya, kami juga telah memahami bahwa ketika kita melihat melalui ruang, kita juga melihat ke masa lalu. Dengan melihat objek 1 miliar tahun cahaya, kita juga melihat bagaimana objek itu terlihat 1 miliar tahun yang lalu. Efek "mesin waktu" ini telah memungkinkan para astronom untuk mempelajari bagaimana galaksi terbentuk (mis. Evolusi galaksi).
Proses di mana galaksi terbentuk dan berevolusi ditandai dengan pertumbuhan yang stabil dari waktu ke waktu, yang dimulai tak lama setelah Big Bang. Proses ini, dan nasib terakhir galaksi, tetap menjadi subjek ketertarikan yang intens, dan masih penuh dengan bagian misteri.
Formasi Galaxy:
Konsensus ilmiah saat ini adalah bahwa semua materi di Semesta diciptakan kira-kira 13,8 miliar tahun yang lalu selama peristiwa yang dikenal sebagai Big Bang. Pada saat ini, semua materi dipadatkan menjadi bola yang sangat kecil dengan kepadatan tak terbatas dan panas yang intens yang disebut Singularity. Tiba-tiba, Singularitas mulai meluas, dan Semesta seperti yang kita kenal dimulai.
Setelah mengembang dan mendinginkan dengan cepat, semua materi hampir seragam dalam distribusi. Selama beberapa miliar tahun berikutnya, wilayah Semesta yang sedikit lebih padat mulai tertarik secara gravitasi satu sama lain. Karena itu mereka tumbuh lebih padat, membentuk awan gas dan gumpalan besar materi.
Rumpun ini menjadi galaksi purba, ketika awan gas hidrogen di dalam proto-galaksi mengalami keruntuhan gravitasi untuk menjadi bintang pertama. Beberapa objek awal ini kecil, dan menjadi galaksi kerdil kecil, sementara yang lain jauh lebih besar dan menjadi bentuk spiral yang akrab, seperti Bima Sakti kita sendiri.
Penggabungan Galaksi:
Setelah terbentuk, galaksi-galaksi ini berevolusi bersama dalam struktur galaksi yang lebih besar yang disebut kelompok, kluster dan superkluster. Seiring waktu, galaksi tertarik satu sama lain oleh kekuatan gravitasi mereka, dan bertabrakan bersama dalam serangkaian merger. Hasil merger ini tergantung pada massa galaksi di tabrakan.
Galaksi-galaksi kecil dirobek oleh galaksi yang lebih besar dan ditambahkan ke massa galaksi yang lebih besar. Bima Sakti kita sendiri baru-baru ini melahap beberapa galaksi kerdil, mengubahnya menjadi aliran bintang yang mengorbit inti galaksi. Tetapi ketika galaksi besar dengan ukuran yang sama bergabung, mereka menjadi galaksi elips raksasa.
Ketika ini terjadi, struktur spiral yang halus hilang, dan galaksi yang bergabung menjadi besar dan elips. Galaksi elips adalah beberapa galaksi terbesar yang pernah diamati. Konsekuensi lain dari merger ini adalah bahwa lubang hitam supermasif (SMBH) di pusat mereka menjadi lebih besar.
Tidak semua merger akan menghasilkan galaksi elips. Tetapi semua merger menghasilkan perubahan dalam struktur galaksi yang digabungkan. Sebagai contoh, diyakini bahwa Bima Sakti mengalami peristiwa merger kecil dengan Awan Magellan terdekat; dan dalam beberapa tahun terakhir, telah ditentukan bahwa galaksi kerdil Canis Mayor telah bergabung dengan galaksi kita.
Sementara merger dilihat sebagai peristiwa kekerasan, tabrakan aktual tidak diharapkan terjadi antara sistem bintang, mengingat jarak yang sangat jauh antara bintang. Namun, merger dapat menghasilkan gelombang kejut gravitasi, yang mampu memicu pembentukan bintang baru. Inilah yang diperkirakan terjadi ketika galaksi Bima Sakti kita bergabung dengan galaksi Andromeda dalam waktu sekitar 4 miliar tahun.
Kematian Galactic:
Pada akhirnya, galaksi berhenti membentuk bintang begitu mereka menghabiskan pasokan gas dan debu dingin. Ketika pasokan habis, pembentukan bintang melambat selama miliaran tahun hingga sepenuhnya berhenti. Namun, merger yang sedang berlangsung akan memastikan bahwa bintang baru, gas, dan debu disimpan di galaksi yang lebih tua, sehingga memperpanjang usia mereka.
Saat ini, diyakini bahwa galaksi kita telah menggunakan sebagian besar hidrogennya, dan pembentukan bintang akan melambat hingga pasokannya habis. Bintang seperti Matahari kita hanya bisa bertahan selama 10 miliar tahun atau lebih; tetapi katai merah terkecil, paling keren bisa bertahan selama beberapa triliun tahun. Namun, berkat keberadaan galaksi kerdil dan penggabungan kami yang akan datang dengan Andromeda, galaksi kita bisa ada lebih lama lagi.
Namun, semua galaksi di sekitar Semesta ini pada akhirnya akan terikat secara gravitasi satu sama lain dan bergabung menjadi galaksi elips raksasa. Para astronom telah melihat contoh-contoh "galaksi fosil" semacam ini, yang kebaikannya adalah Messier 49 - galaksi elips supermasif.
Galaksi-galaksi ini telah menggunakan semua cadangan gas pembentuk bintangnya, dan yang tersisa adalah bintang-bintang yang lebih tahan lama. Akhirnya, dalam kurun waktu yang sangat lama, bintang-bintang itu akan mengedip satu demi satu, sampai semuanya menjadi suhu latar belakang Semesta.
Setelah galaksi kita bergabung dengan Andromeda, dan kemudian bergabung dengan semua galaksi terdekat lainnya dalam kelompok lokal, kita dapat berharap bahwa galaksi itu juga akan mengalami nasib yang sama. Jadi, evolusi galaksi telah terjadi selama miliaran tahun, dan itu akan terus terjadi di masa mendatang.
Kami telah menulis banyak artikel tentang galaksi untuk Space Magazine. Inilah Apa Bimasakti?, Bagaimana Bimasakti Membentuk?, Apa Yang Terjadi Ketika Galaksi Bertubrukan?, Apa yang Terjadi Ketika Galaksi Meninggal?
Jika Anda ingin info lebih lanjut tentang galaksi, lihat Berita Pers Hubblesite tentang Galaksi, dan di sini Halaman Sains NASA tentang Galaksi.
Kami juga telah merekam episode Astronomi Cast tentang galaksi - Episode 97: Galaksi.
Sumber:
- Universitas Cornell Departemen Astronomi - Pembentukan dan Evolusi
- Wikipedia - Pembentukan dan evolusi Galaxy
- SKA - Bagaimana Galaksi Berkembang?
