Bima Sakti adalah tempat yang sangat besar. Diukur dari ujung ke ujung, galaksi kita dalam diameter 100,000 hingga 180,000 tahun cahaya (31,000 - 55,000 parsecs) berdiameter. Dan jumlahnya sangat berpenduduk, dengan anggaran 100 hingga 400 juta bintang terdapat di dalamnya. Dan menurut anggaran terkini, diyakini terdapat sebanyak 100 bilion planet di Bima Sakti. Dan galaksi kita hanyalah satu dari tiga triliun di dalam Alam Semesta.
Oleh itu, sekiranya kita memecahkannya, berapa banyak masalah yang kita dapati di sana? Mengira jumlah keseluruhan akan melibatkan beberapa matematik yang serius dan angka yang luar biasa. Tetapi bagaimana dengan satu tahun cahaya? Sebagai unit yang paling biasa digunakan untuk mengukur jarak antara bintang dan galaksi, menentukan berapa banyak barang yang dapat dijumpai dalam satu tahun cahaya (rata-rata) adalah cara yang baik untuk mendapatkan idea tentang bagaimana barang berada di luar sana.
Tahun cahaya:
Walaupun namanya agak membingungkan, anda mungkin sudah tahu bahawa tahun cahaya adalah jarak yang dilalui cahaya dalam jarak satu tahun. Memandangkan kelajuan cahaya telah diukur menjadi 299.792, 458 m / s (1080 juta km / j; 671 juta mph), jarak cahaya yang dilalui dalam satu tahun cukup besar. Semua diberitahu, satu tahun cahaya berjalan sejauh 9,460,730,472,580,8 kilometer (5,878,625,373,183,6 mi).
Oleh itu, untuk menentukan berapa banyak barang dalam tahun cahaya, kita perlu mengambil jarak itu dan mengubahnya menjadi kubus, dengan setiap sisi berukuran satu tahun cahaya. Bayangkan jumlah ruang yang besar (sedikit mencabar bagi sebilangan daripada kita untuk mengetuai) dan bayangkan berapa banyak "barang" yang akan ada di sana. Dan bukan hanya "barang", dalam arti debu, gas, bintang atau planet. Berapa banyak yang ada di sana, seperti ruang kosong?
Ada jawapannya, tetapi semuanya bergantung pada tempat anda meletakkan kubus gergasi anda. Ukurnya di teras galaksi, dan ada bintang-bintang yang berdengung di seluruh tempat. Mungkin di tengah-tengah kelompok globular? Dalam bintang yang membentuk nebula? Atau mungkin keluar di pinggir bandar Bima Sakti? Terdapat juga kekosongan hebat di antara galaksi, di mana hampir tidak ada apa-apa.
Ketumpatan Bima Sakti:
Tidak ada masalah dalam matematik ini. Pertama, mari kita ketahui kepadatan purata untuk Bima Sakti dan kemudian pergi dari sana. Berukuran sekitar 100,000 hingga 180,000 tahun cahaya dan tebal 1000 tahun cahaya. Menurut ahli astronomi rakan saya dan terkenal Phil Plait (Bad Astronomy), jumlah keseluruhan Bima Sakti adalah sekitar 8 trilion kubik tahun cahaya.
Dan jumlah jisim Bima Sakti ialah 6 x 1042 kilogram (iaitu 6,000 trilion trilion trilion metrik tan atau 6,610 trilion trilion trilion tan AS). Bahagikan mereka bersama-sama dan anda mendapat 8 x 1029 kilogram (800 trilion trilion metrik tan atau 881.85 trilion tan metrik tan) setiap tahun cahaya. Itu adalah 8 diikuti oleh 29 sifar. Kedengarannya banyak, tetapi sebenarnya setara dengan 0.4 Massa Suria - 40% daripada jisim Matahari kita.
Dengan kata lain, rata-rata, di seluruh Bima Sakti, terdapat sekitar 40% jisim Matahari pada setiap tahun cahaya padu. Tetapi dalam meter padu rata-rata, hanya ada sekitar 950 attogram, yang hampir satu femtogram (satu perempat juta gram bahan), yang hampir tidak ada. Bandingkan dengan udara, yang mempunyai lebih daripada satu kilogram jisim per meter padu.
Agar adil, di kawasan paling padat di Bima Sakti - seperti di dalam kelompok globular - anda dapat memperoleh ketumpatan bintang dengan 100, atau bahkan 1000 kali lebih besar daripada wilayah galaksi kita. Bintang boleh berada sedekat radius Sistem Suria. Tetapi di jurang antarbintang yang luas antara bintang, ketumpatannya menurun dengan ketara. Hanya terdapat beberapa ratus atom per meter padu di ruang antara bintang.
Dan dalam rongga intergalaksi; jurang antara galaksi, hanya terdapat segelintir atom per meter. Suka atau tidak, sebahagian besar Alam Semesta hampir menjadi tempat kosong, dengan hanya sedikit habuk atau zarah gas yang dapat dijumpai di antara semua bintang, galaksi, gugus dan gugus super.
Jadi berapa banyak barang yang ada dalam tahun cahaya? Itu semua bergantung pada tempat Anda melihat, tetapi jika anda menyebarkan semua masalah dengan menggegarkan Alam Semesta seperti bola salji, jawapannya hampir tidak ada.
Kami telah menulis banyak artikel menarik mengenai Galaksi Bima Sakti di sini di Space Magazine. Inilah 10 Fakta Menarik Mengenai Bima Sakti, Seberapa Besar Bima Sakti ?, Berapa Banyak Bintang yang Ada di Bima Sakti ?, Di manakah Bumi Terletak di Bima Sakti ?, Berapa Jauh Tahun Cahaya ?, dan Berapa Jauh Adakah Cahaya Berjalan dalam setahun?
Untuk maklumat lebih lanjut, lihat Berapa banyak sudu teh yang ada dalam tahun cahaya padu? di HowStuffWorks
Astronomy Cast juga mempunyai episod yang baik mengenai perkara ini. Inilah Episod 99: Bima Sakti
Sumber:
- NASA - Bima Sakti dan Lokasi kami
- NASA - Memetakan Bima Sakti dari Dalam ke Luar
- Wikipedia - Galaksi Bima Sakti
Podcast (audio): Muat turun (Tempoh: 3:25 - 3.1MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
Podcast (video): Muat turun (60.7MB)
Langgan: Podcast Apple | Android | RSS
