Mengapa Galaksi di Alam Semesta Memiliki Semua Bentuk Aneh Itu?

NASA dan The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Penemuan ini dapat merevisi pemahaman kita tentang evolusi kosmik.

Pada tahun 1926, astronom legendaris Edwin Hubble mengembangkan skema klasifikasi morfologi untuk galaksi. Metode ini membagi galaksi ke dalam tiga bentuk dasar, yaitu elips, spiral dan lentikular. Sejak saat itu, para astronom telah mencurahkan banyak waktu dan usaha untuk menentukan proses evolusi galaksi selama miliaran tahun hingga menjadi salah satu dari tiga bentuk dasar.

Salah satu teori yang paling banyak diterima adalah galaksi berevolusi melalui penggabungan, yang terjadi ketika awan-awan bintang yang lebih kecil dan saling terikat oleh gaya gravitasi mengubah ukuran dan bentuk galaksi dari waktu ke waktu. Namun, studi terbaru oleh tim astronom internasional dari berbagai negara telah mengungkap bagaimana galaksi dapat membentuk dirinya ke dalam tiga bentuk dasar dengan cara membentuk bintang-bintang baru di pusat galaksi.

Penelitian yang berjudul "Rotating Starburst Cores in Massive Galaxies at z = 2.5", telah dipublikasikan di Astrophysical Journal Letters.

Dipimpin oleh Kenichi Tadaki, seorang peneliti postdoctoral yang menjalin kerja sama dengan Max Planck Intitute for Extraterrestrial Physics dan Observatorium Astronomi Nasional Jepang (NAOJ), tim melakukan pengamatan terhadap galaksi-galaksi jauh untuk mendapatkan pemahaman metamorfosis galaksi secara lebih baik.

Postdoctoral adalah seorang pemegang gelar doktor yang terlibat dalam proyek riset sebagai mentor atau terlibat dalam training ilmiah untuk tujuan memperoleh keahlian profesional yang diperlukan untuk mengembangkan karir.

Diagram evolusi sebuah galaksi.
Kredit: NAOJ

Studi melibatkan penggunaan teleskop berbasis darat untuk mempelajari 25 galaksi yang terletak sekitar 11 miliar tahun cahaya dari Bumi. Pada jarak ini, karena cahaya membutuhkan waktu untuk mencapai kita, maka tim juga melihat galaksi-galaksi ini sebagaimana terlihat 11 miliar tahun yang lalu, atau kira-kira 3 miliar tahun setelah Big Bang. Periode awal ini bertepatan dengan periode puncak pembentukan galaksi di alam semesta, setelah fondasi galaksi terbentuk.

Sebagaimana yang dikatakan Tadaki dalam siaran pers NAOJ, "Galaksi elips masif diyakini terbentuk dari tabrakan antara cakram galaksi. Tapi, belum dapat dipastikan apakah semua galaksi elips telah mengalami tabrakan antar galaksi. Mungkin ada cara alternatif lain."

Menangkap cahaya redup dari galaksi jauh bukanlah tugas mudah dan tim membutuhkan tiga teleskop berbasis darat untuk dapat melihat mereka dengan jelas. Mereka memulai dengan menggunakan Teleskop Subaru MECA 8,2 m di Hawaii untuk memilih 25 galaksi dari sejarah awal alam semesta. Kemudian tim menargetkan mereka untuk diamati menggunakan Teleskop Antariksa Hubble NASA/ESA dan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) di Chili.

Sementara Hubble menangkap cahaya bintang untuk mengetahui bentuk galaksi (wujud sebenarnya 11 miliar tahun yang lalu), ALMA mengamati gelombang submillimeter yang dipancarkan oleh awan debu dan gas dingin, tempat bintang-bintang baru terbentuk. Dengan mengkombinasikan keduanya, tim dapat melengkapi gambaran rinci tentang bagaimana galaksi-galaksi tersebut seharusnya terlihat 11 pada miliar tahun yang lalu ketika bentuknya masih berkembang.

Observasi galaksi yang terletak 11 miliar tahun cahaya.
Kredit: ALMA, NASA/ESA Hubble, Tadaki dkk.

Gambar Hubble menunjukkan galaksi-galaksi awal didominasi oleh komponen cakram, berlawanan dengan fitur tonjolan pusat galaksi yang sebelumnya telah dikaitkan dengan asal usul galaksi berbentuk spiral dan lentikular. Sementara gambar ALMA menunjukkan reservoir masif yang terdiri dari gas dan debu di dekat pusat galaksi, bertepatan dengan pembentukan bintang dalam tingkat yang sangat tinggi.

Untuk mengesampingkan kemungkinan alternatif bahwa laju intens pembentukan bintang disebabkan oleh penggabungan galaksi, tim juga menggunakan data dari European Southern Observatory Very Large Telescope (VLT) yang berlokasi di Observatorium Paranal di Chili, untuk memastikan tidak ada indikasi tabrakan antar galaksi galaksi masif pada saat itu.

Seperti yang dijelaskan oleh Tadaki, "Dari observasi, kami memperoleh bukti kuat bahwa inti padat galaksi dapat terbentuk tanpa tabrakan galaksi, karena juga dapat terbentuk oleh pembentukan bintang-bintang yang intens di jantung galaksi."

Temuan ini selain dapat mengarahkan para astronom untuk memikirkan kembali teori terkini tentang evolusi galaksi, juga bisa mengarah ke revisi model evolusi kosmik, belum lagi mengenai sejarah galaksi itu sendiri.

Siapa tahu? Hasil studi bisa saja menyebabkan para astronom memikirkan kembali tentang apa yang mungkin terjadi dalam beberapa miliar tahun lagi, ketika Bima Sakti bertabrakan dengan Galaksi Andromeda.

Seperti biasa, semakin jauh kita menyelidiki alam semesta, semakin banyak hal baru terungkap. Dengan setiap pengungkapan yang tidak sesuai dengan harapan kita, hipotesis terpaksa menjalani revisi.

Ditulis oleh: Matt Williams, Universe Today, www.sciencealert.com

Sumber: We Finally Know Why Galaxies Across The Universe Have All Those Weird Shapes

#terimakasihgoogle