GALAKSI LINGKARAN: CIRI DAN JENIS - ARTE - 2025

A galaksi pilin satu kelompok monumental bintang berbentuk cakera dengan lengan pilin, menyerupai bentuk roda pin. Bentuk lengannya sangat berbeza, tetapi secara umum pusat pekat dibezakan dengan jelas dikelilingi oleh cakera dari mana lingkaran itu tumbuh.

Hampir 60% galaksi yang diketahui sekarang adalah lingkaran dengan struktur ciri berikut: tonjolan pusat atau bonjolan galaksi, cakera, lengan lingkaran dan lingkaran.

Gambar 1. Pinwheel Galaxy di buruj Ursa Major terletak 21 juta tahun cahaya dari Bumi. Sumber: Wikimedia Commons. ESA / Hubble.

Mereka adalah galaksi keindahan luar biasa yang dapat terletak di rasi bintang seperti Eridano. Kesemuanya dikodkan berkat karya ahli astronomi Edwin Hubble (1889-1953).

ciri

Dua pertiga galaksi spiral mempunyai bar pusat, merupakan subtipe yang disebut galaksi spiral terlarang, untuk membezakannya dari galaksi spiral sederhana. Mereka hanya mempunyai dua spiral yang keluar dari bar dan berliku ke arah yang sama. Bima Sakti kita adalah contoh galaksi spiral terlarang, walaupun kita tidak dapat memerhatikannya dari kedudukan kita.

Lebar pusat berwarna kemerahan, kerana kehadiran bintang yang lebih tua. Terdapat sedikit gas di inti itu sendiri dan lubang hitam biasanya dijumpai di tengahnya.

Cakera pada bahagiannya berwarna kebiruan dan kaya dengan gas dan habuk, dengan kehadiran bintang muda dan panas yang mengorbit di jalan yang hampir bulat di sekitar nukleus galaksi, tetapi lebih perlahan daripada inti.

Untuk spiral, mereka datang dalam berbagai macam, mulai dari yang berpusing erat di tonjolan tengah atau lengan yang disusun lebih terbuka di atasnya. Mereka menonjol berkat sebilangan besar bintang muda, biru muda yang terkandung di dalamnya.

Terdapat beberapa teori mengapa ia dibentuk, yang akan kita bincangkan kemudian.

Akhirnya, ada lingkaran cahaya yang mengelilingi seluruh cakera, kekurangan gas dan habuk, di mana bintang-bintang tertua dikelompokkan ke dalam kelompok bintang globular, kelompok besar dengan ribuan bahkan berjuta-juta bintang yang bergerak pada kelajuan tinggi.

Jenis galaksi spiral

Untuk mengklasifikasikan galaksi mengikut morfologi mereka (penampilan seperti yang dilihat dari Bumi) garpu penalaan yang dibuat oleh Edwin Hubble pada tahun 1936 digunakan.Klasifikasi ini kemudian diubah suai oleh ahli astronomi lain dengan menambahkan subtipe dan nombor pada notasi asalnya.

Huruf yang dikodkan huruf Hubble dengan cara ini: E untuk galaksi elips, SO untuk galaksi berbentuk lentikular, dan S untuk spiral.

Dua lagi kategori kemudian ditambahkan untuk merangkumi galaksi lingkaran galaksi dan galaksi SB yang bentuknya tidak mengikut corak dan tidak teratur: Irr. Kira-kira 90% dari semua galaksi yang diperhatikan adalah elips atau spiral. Hanya 10% berada dalam kategori Irr.

Rajah 2. Gambarajah garpu penalaan galaksi. Sumber: Wikimedia Commons. Pengunggah asal adalah Cosmo0 di Wikipedia Bahasa Inggeris. (Teks asal: Tiada diberikan).

Hubble percaya bahawa galaksi memulakan hidupnya sebagai struktur sfera dari jenis E0 dan kemudian mengembangkan senjata dan menjadi galaksi spiral yang akhirnya akan menjadi tidak teratur.

Namun, telah ditunjukkan bahawa ini tidak berlaku. Galaksi elips mempunyai gerakan putaran yang jauh lebih perlahan yang tidak akan menyebabkannya meratakan dan menghasilkan putaran.

Di lengan garpu penalaan Hubble terdapat galaksi spiral: S untuk spiral normal dan SB untuk spiral terlarang. Huruf kecil menunjukkan subtipe: "a" menunjukkan bahawa gegelung tertutup rapat di sekitar inti, sementara "c" digunakan ketika mereka lebih longgar. Juga bahagian gas meningkat dengan sewajarnya.

Bima Sakti adalah jenis SBb, dengan Matahari di salah satu lengan lingkaran: lengan Orion, yang disebut kerana bintang-bintang buruj ini juga terdapat di dalamnya, salah satu yang paling mencolok dilihat dari Bumi.

Teori mengenai asal-usul lingkaran

Asal lengan spiral belum diketahui dengan pasti, namun terdapat beberapa teori yang berusaha menjelaskannya. Sebagai permulaan, para astronom segera memerhatikan bahawa struktur yang berbeza dalam galaksi lingkaran berputar pada kelajuan yang berbeza. Ini dikenali sebagai putaran pembezaan dan merupakan ciri khas galaksi jenis ini.

Bahagian dalam cakera galaksi spiral berputar jauh lebih pantas daripada bahagian luar, sementara lingkaran tidak berputar. Atas sebab ini, pada awalnya dipercayai bahawa inilah penyebab lingkaran muncul dan bukan hanya ini, ia juga merupakan bukti adanya materi gelap.

Namun, jika ini terjadi, spiral akan berumur pendek (tentu saja dari segi astronomi), kerana mereka akhirnya akan membungkus diri mereka dan menghilang.

Gelombang ketumpatan dan penyebaran diri bintang

Teori yang lebih diterima untuk menjelaskan kewujudan spiral adalah gelombang ketumpatan. Teori ini, yang diciptakan oleh ahli astronomi Sweden Bertil Lindblad (1895-1965) berpendapat bahawa jirim mengalami variasi dalam konsentrasinya, yang, seperti suara, dapat menyebarkan di persekitaran galaksi.

Dengan cara ini, kawasan dengan tumpuan lebih banyak dibuat, seperti lingkaran, dan kawasan lain dengan lebih sedikit, yang akan menjadi ruang di antara mereka. Tetapi kawasan ini mempunyai jangka waktu yang terbatas, sehingga lengan dapat bergerak walaupun bentuknya tetap berlanjutan dari masa ke masa.

Ini menjelaskan mengapa lingkaran adalah kawasan yang sangat aktif dari segi pengeluaran bintang. Di sana gas dan debu lebih pekat, jadi graviti campur tangan sehingga jirim itu bergumpal membentuk protostar, yang akan menimbulkan bintang muda dan besar.

Teori lain yang ingin menerangkan lingkaran adalah teori penyebaran diri. Bintang-bintang biru besar di lengan lingkaran diketahui berumur pendek berbanding bintang-bintang yang lebih sejuk dan merah.

Yang pertama biasanya mengakhiri hidup mereka dengan letupan supernova raksasa, tetapi bahan itu dapat dikitar semula menjadi bintang baru di tempat yang sama dengan yang sebelumnya: lengan lingkaran.

Ini akan menjelaskan ketahanan lengan, tetapi bukan asal usulnya. Atas sebab ini, ahli astronomi percaya bahawa ia disebabkan oleh kombinasi faktor: putaran pembezaan yang sama, adanya gelombang ketumpatan, penyebaran bintang sendiri dan interaksi yang dialami dengan galaksi lain.

Semua keadaan ini bersama-sama menimbulkan pelbagai jenis lengan lingkaran: nipis dan jelas digambarkan atau tebal dan tidak jelas.

Perbezaan dengan galaksi elips

Perbezaan yang paling jelas adalah bahawa bintang-bintang di galaksi elips diedarkan lebih sekata daripada pada lingkaran. Di dalamnya, mereka kelihatan tertumpu pada cakera kemerahan dan tersebar di lengan spiral, berwarna kebiruan, sementara penyebaran pada galaksi elips berwarna bujur.

Keistimewaan lain ialah kehadiran atau ketiadaan gas dan habuk antara bintang. Di galaksi elips, kebanyakan perkara berubah menjadi bintang sejak dulu, jadi mereka mempunyai sedikit gas dan debu.

Bagi mereka, galaksi lingkaran mempunyai kawasan di mana gas dan habuk, yang menimbulkan bintang baru, banyak.

Perbezaan ketara seterusnya adalah jenis bintang. Ahli astronomi membezakan dua populasi bintang: populasi I muda dan populasi II, bintang yang lebih tua. Galaksi elips mengandungi bintang populasi II dan beberapa unsur lebih berat daripada helium.

Sebaliknya, galaksi spiral mengandungi Populasi I dan II. Di cakera dan lengan populasi yang saya utamakan, lebih muda dan mempunyai logam yang tinggi. Ini bermakna bahawa ia mengandungi unsur-unsur berat, sisa-sisa bintang yang telah hilang, sementara di lingkaran cahaya adalah bintang tertua.

Inilah sebabnya mengapa bintang terus terbentuk dalam galaksi spiral, sementara galaksi elips tidak. Dan galaksi elips mungkin merupakan hasil pertembungan antara galaksi spiral dan tidak teratur, di mana sebahagian besar debu kosmik hilang dan dengannya kemungkinan untuk mencipta bintang baru.

Pertembungan antara galaksi ini sering terjadi, malah dipercayai bahawa Bima Sakti bertabrakan dengan galaksi satelit kecil: galaksi kerdil elips Sagittarius dan galaksi kerdil Canis Major.

Jadual perbandingan

Perbezaan antara galaksi elips dan spiral. Sumber: Fanny Zapata.

Contoh galaksi lingkaran

Galaksi spiral banyak terdapat di alam semesta. Dilihat dari Bumi, mereka adalah objek keindahan luar biasa kerana pelbagai bentuknya. Sebagai contoh, dalam buruj Eridano terdapat lima galaksi spiral dari pelbagai jenis, termasuk tiga yang dihalang. Salah satunya ialah NGC 1300, ditunjukkan di bawah.

Gambar 3. Galaksi spiral terlarang NGC 1300 di Erídano. Kevin Gill dari Los Angeles, CA, Amerika Syarikat

Cara susu

Galaksi inilah yang menempatkan Sistem Suria di salah satu lengan lingkarannya. Ia mengandungi antara 100 hingga 400 bilion bintang dengan ukuran anggaran antara 150 - 200 ribu tahun cahaya. Ini adalah sebahagian daripada kumpulan galaksi Tempatan, bersama dengan Andromeda dan sekitar 50 galaksi lain, hampir semua kerdil.

Andromeda

Juga dikenal sebagai M31, ia terletak di buruj Andromeda, dekat dengan Cassiopeia dengan bentuk W. yang dapat dikenali. Ia dapat dilihat dengan mata kasar atau teropong yang baik pada malam yang cerah dan tanpa bulan.

Walaupun sudah muncul dalam catatan para astronom Arab kuno, tidak diketahui bahawa ia adalah galaksi hingga awal abad ke-20, berkat pengamatan Edwin Hubble.

Gambar 4. Galaksi Andromeda. Sumber: Pixabay.

Jaraknya sekitar 2.5 juta tahun cahaya dan seukuran Bima Sakti, walaupun diyakini sedikit lebih besar. Walau bagaimanapun, anggaran terkini menunjukkan bahawa jisimnya setanding dengan galaksi kita sendiri.

Andromeda mendekati kita dengan cepat, jadi diharapkan sekitar 4,5 miliar tahun ia akan bertembung dengan Bima Sakti, sehingga menimbulkan galaksi elips raksasa.

Galaksi pusaran air

Itu muncul dalam katalog Messier sebagai objek M51 dan ditemui oleh Charles Messier sendiri pada tahun 1773. Ia dijumpai di buruj Canes Venatici di langit boreal, berhampiran Bootes dan Leo, dari mana ia dapat dilihat dengan teropong.

Objek astronomi yang megah ini mempunyai bentuk khas galaksi lingkaran dan berada pada jarak yang dianggarkan antara 16 dan 27 juta tahun cahaya. Ia mempunyai galaksi pendamping yang dapat dilihat dengan jelas dalam gambar teleskop: galaksi NGC 5195.

Rajah 5. Galaksi Whirlpool dan galaksi satelitnya. Sumber: Wikimedia Commons. NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), dan Pasukan Warisan Hubble STScI / AURA)

Rujukan

1. Carroll, B. Pengenalan Astrofizik Moden. Ke-2. Edisi. Pearson.
2. Heras, A. Pengenalan Astronomi dan Astrofizik. Dipulihkan dari: antonioheras.com.
3. Oster, L. 1984. Astronomi Moden. Reverté Pengarang.
4. Wikipedia. Pembentukan dan evolusi galaksi. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Galaksi spiral. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.