Seluruh Galaksi Tampaknya Memiliki Satu Kesamaan Fitur Mengejutkan

Mekanisme jam kosmik menakjubkan.

Galaksi Kincir Angin M101.
(Teleskop Subaru/Teleskop Antariksa Hubble NASA/ Robert Gendler/APOD)

Ada sejumlah keteraturan unik mengejutkan di alam semesta kita yang kacau. Para astronom menemukan bahwa seluruh galaksi, terlepas dari ukurannya, membutuhkan waktu sekitar satu miliar tahun untuk menyelesaikan satu kali rotasi.

Berarti material di wilayah terluar galaksi membutuhkan waktu sekitar satu miliar tahun untuk menyelesaikan satu kali orbit terhadap pusat galaksi (seperti Sagitarius A*, sebuah lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bima Sakti).

“Mekanisme tersebut bukanlah ketepatan jam tangan buatan Swiss,” jelas penanggung jawab tim Gerhardt Meurer dari University of Western Australia, cabang dari International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR).

“Tapi terlepas dari besar dan kecilnya ukuran galaksi, semua material yang berada di wilayah terluar cakram galaksi membutuhkan waktu sekitar satu miliar tahun untuk mengorbit pusat galaksi.”

Yang lebih menarik, karena seluruh bintang di galaksi kita mengorbit pusat galaksi dengan kecepatan yang kurang lebih sama, objek yang berada di dekat pusat galaksi tidak membutuhkan waktu terlalu lama untuk mengorbit Sagitarius A*.

Itulah mengapa satu tahun kosmik, waktu yang dibutuhkan oleh tata surya kita untuk menyelesaikan orbit, hanya berlangsung selama 225-250 juta tahun.

Dari sinilah gagasan tentang materi gelap berasal, karena jumlah massa teramati di Bima Sakti tidak cukup untuk menjelaskan efek ini, kecuali kita salah memahami gaya gravitasi, atau memang sebenarnya ada massa yang kasat mata.

Dari kesimpulan studi, material di galaksi yang berukuran lebih kecil bergerak lebih lambat, mengingat jarak mereka lebih dekat dengan pusat galaksi untuk menempuh rotasi dalam durasi waktu yang sama.

Para peneliti mengukur kecepatan radial hidrogen netral di 130 galaksi, mulai dari galaksi katai tak beraturan hingga galaksi spiral raksasa. Rentang galaksi membentang sebanyak 30 faktor dalam hal ukuran dan kecepatan.

Pengukuran memungkinkan tim untuk menghitung waktu yang dibutuhkan oleh setiap galaksi untuk menyelesaikan rotasi, dan waktu yang dibutuhkan kurang lebih satu miliar tahun.

Mereka juga menemukan korelasi antara distribusi cahaya dan atom hidrogen di wilayah terluar galaksi, memungkinkan tim untuk mengkonfirmasi observasi mereka terhadap durasi satu miliar tahun rotasi memang terjadi di wilayah terluar galaksi yang mereka pelajari.

Pada akhirnya mereka menemukan bintang yang telah lanjut usia. Berdasarkan model yang ada, mereka berharap menemukan bintang-bintang belia yang menghuni lingkaran terluar galaksi, tetapi mereka justru menemukan populasi bintang yang secara signifikan berusia lebih tua, dengan hanya sejumlah kecil bintang-bintang belia dan molekul gas antarbintang tipis.

“Hasil yang penting, karena dengan mengetahui di mana sebuah galaksi berakhir, para astronom dapat membatasi pengamatan dan tidak perlu membuang waktu, tenaga dan kekuatan pemrosesan komputer untuk mempelajari data dari titik itu,” jelas Meurer.

"Melalui penelitian ini, kita sekarang tahu durasi orbit galaksi setiap satu miliar tahun, melalui wilayah terluar yang dihuni oleh molekul gas antarbintang, lebih banyak bintang yang telah lanjut usia dan hanya sedikit bintang belia.”

Tim juga memberikan catatan, penelitian mereka mungkin akan mengalami bias seleksi, karena dari seluruh galaksi di alam semesta, mereka hanya memilih secara acak untuk menunjukkan kesamaan karakteristik. Studi lebih lanjut diperlukan untuk menentukan apakah hasil studi dapat diterapkan secara universal.

Makalah studi telah dipublikasikan di Monthly Notice of Royal Astronomical Society.

Ditulis oleh: Michelle Starr, www.sciencealert.com

Sumber: All Galaxies in Our Universe Seem to Have One Surprising Feature in Common

#terimakasihgoogle