Tiga Tipe Utama Klasifikasi Galaksi Menurut Bentuknya

Citra sebuah galaksi spiral oleh Hubble Ultra Deep Field.

Kredit: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) dan Tim HUDF

 
Galaksi adalah ikatan besar bintang, gas dan debu yang disatukan oleh gaya gravitasi. Tata surya kita terletak di Bima Sakti, sebuah galaksi spiral yang merupakan bagian dari kelompok galaksi yang disebut Grup Lokal.
 
Meskipun ada miliaran galaksi di seluruh alam semesta, tetapi hanya tiga galaksi di luar Bima Sakti kita yang dapat kita amati tanpa bantuan teleskop. Mereka adalah Awan Magellan Besar, Awan Magellan Kecil dan Andromeda. Awan Magellan Besar dan Awan Magellan Kecil adalah dua galaksi satelit Bima Sakti yang terletak sekitar 160.000 tahun cahaya dari Bumi dan hanya bisa diamati dari belahan bumi selatan.
 
Sementara Andromeda adalah galaksi yang ukurannya lebih besar daripada Bima Sakti dan terletak sekitar 2,5 juta tahun cahaya dari Bumi. Andromeda paling ideal diamati dari belahan bumi utara di bawah kondisi langit malam hari gelap gulita tanpa polusi cahaya. Adapun galaksi-galaksi lain yang terletak lebih jauh hanya bisa diamati dengan bantuan teleskop.

Mosaik Awan Magellan Besar dalam spektrum ultraviolet oleh Observatorium Antariksa Swift NASA.

Kredit: NASA/Swift/S. Immler (Goddard) dan M. Siegel (Universitas Negeri Pennsylvania

 
Galaksi-galaksi katai mungkin hanya menampung beberapa ratus ribu bintang dengan diameter beberapa ribu tahun cahaya, sedangkan galaksi-galaksi raksasa bisa menampung hingga triliunan bintang dengan diameter mencapai ratusan ribu tahun cahaya. Galaksi kerap ditemukan dalam ikatan kelompok kecil dan besar, bahkan ada yang menyendiri. Sangat jarang menemukan bintang yang berada di ruang antargalaksi.
 
Karena terikat secara gravitasi dalam kelompok, terkadang galaksi saling bertabrakan dan memicu laju produksi bintang sekaligus mengubah bentuk galaksi secara keseluruhan. Ketika saling bertabrakan, setiap bintang dan planet di dalam galaksi tidak melakukan kontak fisik secara langsung, karena mereka dipisahkan oleh ruang antarbintang yang relatif jauh.

Interaksi galaksi yang dicitrakan oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA, NGC 4676 (kanan), Galaksi Antena (tengah) dan UGC 8334 (kiri).

Kredit: NGC 4676: NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC/LO), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), Tim Sains ACS, dan ESA; Galaksi Antena: NASA, ESA, dan Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; UGC 8334: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA / Hubble Collaboration dan A. Evans (Universitas Virginia, Charlottesville/NRAO/Universitas Stony Brook)

 
Klasifikasi Galaksi
 
Tiga tipe utama klasifikasi galaksi menurut bentuknya adalah elips, spiral dan tidak beraturan.
 
1. Galaksi Spiral
 
Galaksi spiral mungkin adalah tipe galaksi yang paling banyak dikenal. Galaksi spiral memiliki bentuk khas dengan lengan-lengan spiral yang mengitari cakram relatif datar dan tonjolan pusat. Tonjolan di pusat galaksi menampung konsentrasi terbesar populasi bintang di seluruh galaksi. Tonjolan pusat dan lengan-lengan spiral galaksi dikelilingi oleh lingkaran halo bintang yang redup. Sebagian besar bintang di tonjolan dan lingkaran halo adalah bintang yang telah lanjut usia, sedangkan lengan-lengan spiral justru terdiri dari gas, debu dan bintang-bintang belia. Galaksi Bima Sakti kita adalah galaksi spiral.
 
Beberapa galaksi spiral juga disebut “galaksi spiral berbatang” karena tonjolan pusatnya terlihat memanjang, seperti batang. Lengan-lengan galaksi spiral berbatang tampak menjulur dari ujung batang.

Dua sampel galaksi spiral yang dicitrakan oleh Hubble. Galaksi spiral Messier 74 (kiri) dan galaksi spiral berbatang NGC 1672 (kanan).

Kredit: NASA, ESA, dan Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration

 
2. Galaksi Elips
 
Seperti namanya, galaksi elips berbentuk bulat atau lonjong, dengan distribusi bintang yang cukup seragam. Galaksi elips juga memiliki tonjolan pusat dan lingkaran halo seperti galaksi spiral, tetapi tanpa cakram datar bintang. Galaksi elips cenderung menampung bintang-bintang yang telah lanjut usia.
 
3. Galaksi Tak Beraturan
 
Bentuk atau struktur galaksi tak beraturan lebih sulit diidentifikasi. Mereka kerap terlihat kacau, tanpa tonjolan atau lengan-lengan spiral. Variasi bentuk dan orientasi galaksi tak beraturan dihasilkan oleh sejarah interaksi mereka dengan galaksi-galaksi lain.

Contoh galaksi elips NGC 1132 (kiri) dan galaksi tak beraturan NGC 1472A kanan).

Kredit: NASA, ESA, dan Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration)

 
Tambahan Informasi (Sampel Tiga Tipe Utama Klasifikasi Galaksi Menurut Bentuknya)
 
Messier 74, Galaksi Spiral Grand-Design

Kredit: NASA, ESA dan the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; R. Chandar (Universitas Toledo) dan J. Miller (Universitas Michigan)

 
Menyerupai lampu hias yang memeriahkan perayaan hari raya, citra dari galaksi spiral terdekat Messier 74 yang diabadikan oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA ini layaknya pengingat ikonik untuk hari raya tahun berikutnya. Simpul-simpul gas bercahaya yang menerangi lengan-lengan spiral, mengindikasikan lingkungan kosmik yang melimpah dengan pembentukan bintang-bintang baru.
 
Terletak sekitar 32 juta tahun cahaya dari Bumi di rasi Pisces, Messier 74 adalah sampel sempurna galaksi spiral “grand-design” dalam orientasi sudut pandang face-on (tampak depan). Lengan-lengan spiral yang begitu simetris menjangkau keluar dari pusat galaksi diikuti oleh lekukan jalur-jalur debu. Lengan-lengan galaksi dihiasi titik-titik gugus bintang biru belia dan wilayah berwarna merah muda karena ionisasi hidrogen (atom hidrogen yang telah kehilangan elektronnya). Sinar ultraviolet dari bintang-bintang muda mengionisasi dan menyebabkan awan hidrogen bercahaya.
 
Messier 74 adalah anggota terbesar dari grup galaksi M74 yang terdiri dari enam galaksi. Messier 74 diperkirakan menampung sekitar 100 miliar bintang dan sedikit lebih kecil daripada galaksi Bima Sakti kita.
 
NGC 1672, Prototipe Galaksi Spiral Berbatang

Kredit: NASA, ESA, dan The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration

 
Citra galaksi spiral berbatang NGC 1672 oleh Hubble ini mengungkap awan-awan “pabrik” bintang dan pita-pita gelap debu antarbintang secara mendetail.
 
Salah satu karakteristik NGC 1672 yang paling menonjol adalah jalur-jalur debu yang memanjang dari nukleus di sepanjang tepi terdalam lengan-lengan spiral galaksi. Gugus-gugus bintang biru belia nan panas terbentuk di sepanjang lengan-lengan spiral dan mengionisasi awan-awan gas hidrogen di sekitarnya sehingga berpendar merah. Tirai-tirai halus debu mengaburkan dan memerahkan sebagian cahaya bintang latar belakang karena penghamburan cahaya biru dari bintang latar belakang.
 
Meskipun jarak mereka sangat jauh, galaksi-galaksi yang terletak di belakang NGC 1672 memberikan ilusi seolah mereka tertanam di galaksi latar depan. Mereka juga tampak memerah saat cahaya mereka melalui tirai-tirai debu NGC 1672. Adapun beberapa bintang di latar depan adalah anggota Bima Sakti yang muncul dalam gambar sebagai objek terang menyerupai berlian.
 
Sebagai prototipe galaksi spiral berbatang, NGC 1672 cenderung berbeda dari galaksi-galaksi spiral normal lainnya, karena lengan-lengan NGC 1672 tidak berputar sampai ke tengah. Sebaliknya, lengan-lengan NGC 1672 justru terikat pada dua ujung batang bintang yang mengelilingi nukleus. Dengan orientasi sudut pandang edge-on (tampak depan), NGC 1672 menampilkan wilayah-wilayah intens pabrik bintang terutama di ujung pusat batang galaksi.
 
Para astronom meyakini galaksi spiral berbatang memiliki mekanisme unik yang menyalurkan gas dari cakram terdalam ke nukleus. Mekanisme ini memungkinkan batang galaksi untuk berfungsi sebagai area-area penghasil bintang generasi baru.
 
NGC 1672 juga diklasifikasikan sebagai galaksi Seyfert, salah satu inti galaksi aktif. Output energi dari inti galaksi Seyfert bahkan dapat melampaui energi yang dihasilkan oleh galaksi induk karena aktivitas piringan akresi yang mengitari lubang hitam supermasif di pusat galaksi.
 
Terletak sekitar 60 juta tahun cahaya dari Bumi di rasi selatan Dorado, citra komposit NGC 1672 ini dibidik oleh Advanced Camera for Surveys Hubble pada bulan Agustus 2005, yang diolah menggunakan filter yang yang mengisolasi cahaya dari spektrum cahaya biru, hijau dan inframerah serta emisi dari hidrogen terionisasi.
 
NGC 3610, Sampel Ideal Tahap Awal Evolusi Galaksi Elips

Kredit: ESA/Hubble & NASA, Judy Schmidt

 
Di pusat gambar yang dibidik oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA ini adalah galaksi elips NGC 3610 yang dikelilingi oleh banyak galaksi lain dari segala bentuk. Ada galaksi berbentuk spiral, galaksi spiral berbatang, galaksi yang terdistorsi dan galaksi elips. Semua galaksi ini menyusun latar belakang citra NGC 3610 yang menakjubkan. Bahkan, hampir setiap titik terang di dalam gambar ini adalah sebuah galaksi. Beberapa bintang di latar depan dapat dengan mudah dibedakan karena lonjakan difraksi yang menutupi wujud tulen mereka.
 
Tentu saja, NGC 3610 adalah objek yang paling menonjol pada gambar ini. Ditemukan pada tahun 1793 oleh William Herschel, NGC 3610 adalah galaksi elips yang menarik karena juga memiliki fitur cakram galaksi. Padahal fitur cakram adalah salah satu karakteristik pembeda antara galaksi spiral dan elips. Dan cakram galaksi NGC 3610 begitu terang.
 
Alasan bentuk istimewa galaksi elips NGC 3610 diperkirakan berasal dari sejarah pembentukannya. Saat galaksi terbentuk, biasanya mereka cenderung menyerupai galaksi Bima Sakti kita, dengan cakram datar, lengan-lengan spiral dan laju produksi bintang cukup tinggi yang membuat mereka sangat terang. Sedangkan bentuk galaksi elips yang relatif tanpa fitur dihasilkan oleh fenomena penyatuan dua atau lebih galaksi dengan cakram datar.
 
Selama proses dahsyat penyatuan antar galaksi ini, sebagian besar struktur internal asli galaksi terdistorsi. Fakta NGC 3610 yang masih menunjukkan fitur menyerupai cakram datar menyiratkan ia relatif baru saja terbentuk. Diperkirakan berusia sekitar empat miliar tahun, NGC 3610 adalah sampel ideal untuk mempelajari tahap awal evolusi galaksi elips.
 
NGC 1132, Galaksi Elips Tunggal Raksasa Penyendiri

Kredit: NASA, ESA dan the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; M. West (ESO, Chile)

 
Galaksi elips NGC 1132 sepertinya mengungkap hasil akhir dari proses penggabungan sekelompok galaksi di masa lalu. Penjelasan alternatif lain untuk NGC 1132 adalah mungkin ia terbentuk sendirian dalam isolasi sebagai “serigala kosmik penyendiri”.
 
NGC 1132 juga kerap dianggap “grup fosil” karena menampung konsentrasi materi gelap yang begitu besar, sebanding dengan materi gelap yang ditemukan di sebuah kelompok galaksi. NGC 1132 menghasilkan emisi sinar-X kuat dari sejumlah besar molekul gas panas yang biasanya hanya ditemukan di grup galaksi.
 
Namun dalam cahaya kasat mata, NGC 1132 cenderung terlihat sebagai galaksi elips tunggal raksasa yang terisolasi. Asal mula sistem “grup fosil” ini tetap misterius. Barangkali NGC 1132 merupakan produk akhir dari penggabungan seluruh anggota grup galaksi yang dulunya normal. Atau NGC 1132 adalah objek kosmik sangat langka yang terbentuk di wilayah atau periode waktu saat galaksi yang berukuran menengah berhenti berkembang dan hanya satu galaksi raksasa yang bisa terbentuk.
 
Mengandung ratusan juta hingga triliunan bintang, galaksi elips tidak memiliki banyak fitur dengan bentuk yang hampir bulat hingga sangat memanjang. Warna kekuningan galaksi elips berasal dari bintang-bintang yang telah menua. Karena tidak memiliki banyak molekul gas dingin, galaksi elips tidak lagi dapat memproduksi bintang-bintang baru.
 
Terletak sekitar 318 juta tahun cahaya dari Bumi di rasi Eridanus (Sungai), citra komposit NGC 1132 diambil oleh Advanced Camera for Surveys Hubble berdasarkan observasi pada tahun 2005 dan 2006 menggunakan filter hijau dan inframerah-dekat. Dalam gambar ini, NGC 1132 terlihat berada di antara sejumlah galaksi katai dengan warna serupa. Sedangkan berbagai galaksi jauh yang berukuran lebih besar, seolah menyusun permadani kosmik menakjubkan sebagai latar belakang gambar.
 
IC 10, Galaksi Tak Beraturan yang Sulit Dipahami

Kredit gambar: NASA, ESA dan F. Bauer

 
Gambar ini menampilkan IC 10, sebuah galaksi tak beraturan anggota Grup Lokal terdiri dari sekitar 50 galaksi di lingkungan kosmik yang mencakup Bima Sakti.
 
IC 10 adalah objek yang luar biasa. Sebagai galaksi starburst terdekat, laju pembentukan bintang di IC 10 lebih tinggi dibandingkan galaksi-galaksi lain. Melimpah dengan molekul gas hidrogen dingin yang memadat menjadi awan molekuler raksasa dan membentuk simpul-simpul padat. Tekanan dan suhu simpul-simpul padat bisa melampaui ambang batas untuk menyalakan fusi nuklir dan melahirkan bintang-bintang generasi baru.
 
Dengan bentuk yang tak beraturan, struktur IC 10 kalah menarik daripada galaksi spiral seperti Bima Sakti atau galaksi elips. Meskipun relatif dekat, hanya 2,2 juta tahun cahaya, IC 10 adalah objek astronomi redup. Faktanya, IC 10 baru ditemukan pada tahun 1887, ketika astronom Amerika Lewis Swift melihatnya selama menggelar ekspedisi observasi. Galaksi yang berukuran kecil ini memang sulit dipelajari, bahkan sampai hari ini, karena terletak di sepanjang garis pandang yang penuh dengan bintang dan debu kosmik.
 
Ditulis oleh: Staf imagine.gsfc.nasa.gov
 
Sumber: Galaxies
 
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa