Pada malam yang cerah, anda dapat melihat kumpulan Bima Sakti di langit malam. Selama ribuan tahun, para astronom melihatnya dengan kagum, perlahan-lahan menyedari bahawa Matahari kita hanyalah satu daripada berbilion bintang di galaksi. Seiring berjalannya waktu, ketika instrumen dan kaedah kami bertambah baik, kami menyadari bahawa Bima Sakti itu sendiri hanyalah satu daripada berbilion galaksi yang membentuk Alam Semesta.
Berkat penemuan Relativiti dan kelajuan cahaya, kita juga dapat memahami bahawa ketika kita melihat melalui ruang, kita juga melihat ke masa lalu. Dengan melihat objek yang berjarak 1 miliar tahun cahaya, kita juga melihat bagaimana objek itu kelihatan 1 miliar tahun yang lalu. Kesan "mesin masa" ini telah membolehkan para astronom mengkaji bagaimana galaksi muncul (iaitu evolusi galaksi).
Proses di mana galaksi terbentuk dan berkembang dicirikan oleh pertumbuhan yang stabil dari masa ke masa, yang bermula sejurus selepas Big Bang. Proses ini, dan nasib akhirnya galaksi, tetap menjadi subjek daya tarikan yang kuat, dan masih penuh dengan bahagian misterinya.
Pembentukan Galaxy:
Konsensus ilmiah semasa adalah bahawa semua jirim di Alam Semesta diciptakan kira-kira 13.8 bilion tahun yang lalu semasa acara yang dikenali sebagai Big Bang. Pada masa ini, semua benda dipadatkan ke dalam bola yang sangat kecil dengan ketumpatan tak terhingga dan panas yang kuat yang disebut Singularity. Tiba-tiba, Singularitas mula berkembang, dan Alam Semesta seperti yang kita ketahui bermula.
Setelah berkembang dan disejukkan dengan cepat, semua bahan hampir sama. Sepanjang beberapa miliar tahun berikutnya, wilayah Alam Semesta yang lebih padat mulai tertarik satu sama lain secara graviti. Oleh itu, mereka tumbuh lebih padat, membentuk awan gas dan gumpalan besar bahan.
Gumpalan ini menjadi galaksi primordial, kerana awan gas hidrogen di dalam galaksi proto mengalami keruntuhan graviti untuk menjadi bintang pertama. Sebilangan objek awal ini kecil, dan menjadi galaksi kerdil kecil, sementara yang lain jauh lebih besar dan menjadi bentuk lingkaran yang biasa, seperti Bima Sakti kita sendiri.
Penggabungan Galaksi:
Setelah terbentuk, galaksi ini berkembang bersama dalam struktur galaksi yang lebih besar yang disebut kumpulan, kelompok dan superclusters. Lama kelamaan, galaksi tertarik satu sama lain dengan kekuatan graviti mereka, dan bertabrakan bersama dalam satu siri penggabungan. Hasil penggabungan ini bergantung pada massa galaksi dalam perlanggaran.
Galaksi kecil terkoyak oleh galaksi yang lebih besar dan ditambahkan pada massa galaksi yang lebih besar. Bima Sakti kita sendiri baru-baru ini melahap beberapa galaksi kerdil, menjadikannya galaksi bintang yang mengorbit teras galaksi. Tetapi apabila galaksi besar dengan ukuran serupa berkumpul, ia menjadi galaksi elips raksasa.
Apabila ini berlaku, struktur lingkaran halus hilang, dan galaksi yang bergabung menjadi besar dan elips. Galaksi elips adalah beberapa galaksi terbesar yang pernah diperhatikan. Akibat lain dari penggabungan ini adalah bahawa lubang hitam supermasif (SMBH) di pusatnya menjadi lebih besar.
Tidak semua penggabungan akan menghasilkan galaksi elips, ingatlah anda. Tetapi semua penggabungan mengakibatkan perubahan struktur galaksi yang digabungkan. Sebagai contoh, dipercayai bahawa Bima Sakti mengalami peristiwa penggabungan kecil dengan Magellanic Clouds yang berdekatan; dan dalam beberapa tahun terakhir, telah ditentukan bahawa galaksi kerdil Canis Major telah bergabung dengan galaksi kita.
Walaupun penggabungan dilihat sebagai peristiwa ganas, pertembungan sebenarnya tidak dijangka berlaku antara sistem bintang, memandangkan jarak yang sangat jauh antara bintang. Namun, penggabungan boleh mengakibatkan gelombang kejutan graviti, yang mampu mencetuskan pembentukan bintang baru. Inilah yang diramalkan akan terjadi ketika galaksi Bima Sakti kita sendiri bergabung dengan galaksi Andromeda dalam waktu sekitar 4 miliar tahun.
Kematian Galaksi:
Pada akhirnya, galaksi berhenti membentuk bintang setelah mereka menghabiskan bekalan gas dan habuk sejuk. Semasa bekalan habis, pembentukan bintang menjadi perlahan selama berbilion tahun sehingga ia berhenti sepenuhnya. Walau bagaimanapun, penggabungan berterusan akan memastikan bahawa bintang, gas dan habuk segar disimpan di galaksi yang lebih tua, sehingga memanjangkan usia mereka.
Pada masa ini, dipercayai bahawa galaksi kita telah menghabiskan sebahagian besar hidrogennya, dan pembentukan bintang akan menjadi perlahan sehingga bekalannya habis. Bintang seperti Matahari kita hanya boleh bertahan selama 10 bilion tahun atau lebih; tetapi kerdil merah terkecil dan paling sejuk dapat bertahan selama beberapa trilion tahun. Namun, berkat kehadiran galaksi kerdil dan penggabungan kami yang akan datang dengan Andromeda, galaksi kita dapat wujud lebih lama lagi.
Namun, semua galaksi di sekitar Alam Semesta ini akhirnya akan terikat secara graviti satu sama lain dan bergabung menjadi galaksi elips raksasa. Ahli astronomi telah melihat contoh "galaksi fosil" semacam ini, yang baik adalah Messier 49 - galaksi elips supermasif.
Galaksi ini telah menghabiskan semua simpanan gas pembentuk bintang mereka, dan yang tinggal hanyalah bintang yang tahan lama. Akhirnya, dalam jangka masa yang panjang, bintang-bintang itu akan saling berkedip satu demi satu, sehingga keseluruhannya adalah suhu latar belakang Alam Semesta.
Setelah galaksi kita bergabung dengan Andromeda, dan bergabung dengan semua galaksi berdekatan dalam kumpulan tempatan, kita dapat menjangkakan bahawa galaksi juga akan mengalami nasib yang serupa. Oleh itu, evolusi galaksi telah berlaku selama berbilion tahun, dan akan terus berlaku untuk masa yang akan datang.
Kami telah menulis banyak artikel mengenai galaksi untuk Space Magazine. Inilah Apa Bima Sakti ?, Bagaimanakah Bentuk Bima Sakti ?, Apa Yang Berlaku Apabila Galaksi Berlanggar ?, Apa Yang Berlaku Apabila Galaksi Mati ?, Satu Putaran Baru pada Evolusi Galaksi, dan Superkomputer akan Mengkaji Galaxy Evolution,
Sekiranya anda mahukan lebih banyak maklumat mengenai galaksi, lihat Siaran Berita Hubblesite mengenai Galaxies, dan inilah Halaman Sains NASA mengenai Galaksi.
Kami juga telah merakam episod Astronomi Cast mengenai galaksi - Episode 97: Galaksi.
Sumber:
- Jabatan Astronomi Universiti Cornell - Pembentukan dan Evolusi
- Wikipedia - Pembentukan dan evolusi galaksi
- SKA - Bagaimana Galaksi Berkembang?
