Sebuah spiral raksasa debu gas dan bintang-bintang, Messier 101 membentang 170.000 tahun cahaya dan mengandung lebih dari satu triliun bintang. Kredit: NASA / ESA Hubble
Berbalik dengan anggunnya, galaksi spiral diperkirakan telah mencapai miliaran tahun yang lalu saat ini. Akan tetapi, sebuah penelitian terhadap ratusan galaksi, mengecewakan gagasan yang mengungkapkan bahwa galaksi spiral, seperti Galaksi Andromeda dan Bima Sakti kita, terus berubah.
"Para astronom mengira galaksi-galaksi piringan di alam semesta terdekat telah mengendap pada bentuknya saat ini sekitar 8 miliar tahun yang lalu, dengan sedikit perkembangan tambahan sejak itu," kata Susan Kassin, seorang astronom di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, MD, dan studi tersebut. memimpin peneliti dalam siaran pers. "Tren yang kami amati malah menunjukkan sebaliknya, bahwa galaksi terus berubah selama periode ini."
Sebuah penelitian terhadap 544 galaksi pembentuk bintang yang diamati oleh Keck dan Hubble Space Telescope yang berbasis di Bumi menunjukkan bahwa galaksi cakram seperti Galaksi Bimasakti kita secara tak terduga mencapai keadaan saat ini lama setelah banyak pembentukan bintang jagat raya telah berhenti. Kredit: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA
Para astronom menggunakan W.M. Keck Observatory di atas gunung berapi Mauna Kea Hawaii dan Teleskop Luar Angkasa NASA Hubble untuk mempelajari 544 galaksi pembentuk bintang. Lebih jauh ke masa lalu, galaksi cenderung sangat berbeda, kata para astronom, dengan gerakan acak dan tidak teratur. Lebih dekat ke masa kini, galaksi pembentuk bintang terlihat seperti sistem berbentuk cakram yang tertata dengan baik. Rotasi di galaksi-galaksi ini mengalahkan gerakan internal dan acak lainnya. Galaksi-galaksi ini secara bertahap mengendap menjadi cakram berperilaku baik dengan galaksi paling masif selalu menunjukkan organisasi yang lebih tinggi.
Plot ini menunjukkan fraksi galaksi disk yang menetap dalam empat rentang waktu, masing-masing sekitar 3 miliar tahun. Ada pergeseran stabil menuju persentase yang lebih tinggi dari galaksi yang menetap lebih dekat ke saat ini. Pada waktu tertentu, galaksi paling masif adalah yang paling mapan. Galaksi yang lebih jauh dan lebih kecil rata-rata menunjukkan gerakan internal yang lebih tidak teratur, dengan gas bergerak dalam berbagai arah, dan kecepatan rotasi yang lebih lambat. Kredit: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA
Pengambilan sampel galaksi yang diteliti, dari Survei Redshift Evolutionary Extrabalactic 2 (DEEP2) Deep, berkisar antara 2 miliar dan 8 miliar tahun cahaya dari Bumi dengan massa antara 0,3 persen hingga 100 persen dari Galaksi Bima Sakti kita sendiri. Para peneliti melihat semua galaksi dalam rentang waktu ini dengan garis emisi yang cukup cerah untuk menentukan gerakan internal. Para peneliti berfokus pada garis emisi yang secara khas dipancarkan oleh gas di dalam galaksi. Garis emisi tidak hanya memberi tahu para ilmuwan tentang unsur-unsur yang membentuk galaksi, tetapi juga garis merah yang bergeser dari garis emisi berisi informasi tentang gerakan dan jarak internal.
"Studi sebelumnya menghapus galaksi yang tidak terlihat seperti cakram berputar yang tertata baik sekarang umum di Space Magazine," kata rekan penulis Benjamin Weiner, seorang astronom di University of Arizona di Tucson. "Dengan mengabaikannya, studi-studi ini hanya meneliti galaksi-galaksi langka di alam semesta yang jauh yang berperilaku baik dan menyimpulkan bahwa galaksi tidak berubah."
Dalam 8 miliar tahun terakhir, merger antara galaksi, besar dan kecil, telah menurun. Begitu juga tingkat pembentukan bintang secara keseluruhan dan gangguan terkait akibat ledakan supernova. Kedua faktor tersebut mungkin berperan dalam tren yang baru ditemukan, kata para ilmuwan.
Galaksi Bima Sakti mungkin telah mengalami kekacauan yang tumbuh dan berubah sama seperti galaksi-galaksi dalam sampel DEEP2 sebelum akhirnya menjadi seperti saat ini di saat yang sama ketika Matahari dan Bumi terbentuk, kata para ilmuwan tim. Dengan mengamati polanya, para astronom sekarang dapat menyesuaikan simulasi komputer evolusi galaksi sampai mereka mereplikasi pengamatan. Kemudian perburuan akan menentukan proses fisik yang bertanggung jawab untuk tren.
Simulasi kosmologis ini mengikuti perkembangan galaksi disk tunggal sepanjang kehidupan Semesta; sekitar 13,5 miliar tahun. Warna merah menunjukkan bintang tua, bintang muda menunjukkan warna putih dan biru terang sedangkan distribusi gas menunjukkan biru pucat. Tampilan yang dihasilkan komputer mencakup sekitar 300.000 tahun cahaya. Simulasi, berjalan pada superkomputer Pleiades di Ames Research Center NASA di Moffett Field, California, membutuhkan sekitar 1 juta jam CPU untuk menyelesaikannya. Kredit: F. Governato dan T. Quinn (Universitas Washington), A. Brooks (Universitas Wisconsin, Madison), dan J. Wadsley (Universitas McMaster).
Sebuah makalah yang merinci temuan akan diterbitkan pada 20 Oktober 2012 The Astrophysical Journal.
Sumber: NASA
