Informasi

Apa yang Ditendang dari Galaksi Kita?

Apa yang Ditendang dari Galaksi Kita?

Pada malam yang cerah, Anda bisa menatap langit malam dan melihat seberkas cahaya kabur yang membentang dari satu cakrawala ke cakrawala lainnya. Apa yang Anda lihat adalah cakram pusat Bima Sakti, formasi masif yang terdiri dari debu, gas, dan milyaran bintang.

Berdasarkan pengamatan modern, para astronom memperkirakan ukuran Bima Sakti 150,000 untuk 200.000 tahun cahaya berdiameter dan berisi antara 100 dan 400 miliar bintang. Bintang-bintang ini, serta awan debu dan gas nebular, terikat erat di sekitar pusat Bima Sakti.

Pada abad yang lalu, para astronom juga menyadari bahwa galaksi kita hanyalah salah satu dari sekian banyak galaksi di Alam Semesta yang dapat diamati (perkiraan saat ini mengatakan mungkin ada sebanyak 1 atau 2 triliun). Namun, para astronom telah belajar banyak tentang apa yang ada di antara galaksi selama waktu itu juga.

Sebagian besar, ruang antargalaksi sedekat yang bisa dicapai dengan ruang hampa total. Meskipun tidak sepenuhnya kosong, wilayah ini umumnya hanya dipenuhi dengan debu dan puing dalam jumlah kecil yang membentang seperti filamen dari satu galaksi ke galaksi berikutnya.

Namun, para astronom juga telah menyadari bahwa di ruang yang terletak di antara galaksi, juga terdapat banyak objek yang dikeluarkan dari galaksi secara teratur.

Ini termasuk planet jahat, bintang nakal, dan mungkin bahkan beberapa benda supermasif (lebih lanjut di bawah). Keberadaan benda-benda ekstragalaktik ini telah memunculkan beberapa kesadaran yang cukup menarik tentang alam semesta kita.

Sedikit sejarah kosmik ...

Menurut teori kosmologi yang diterima secara luas, alam semesta dimulai dengan Big Bang secara kasar 13,8 miliar bertahun-tahun lalu. Sekitar 100.000 tahun kemudian, bintang pertama terbentuk dari hidrogen purba dan gas helium.

Seiring waktu, bintang-bintang ini mulai berkelompok menjadi gugus bintang bulat yang besar (alias gugus bola). Galaksi-galaksi ini kemudian saling tertarik untuk membentuk galaksi pertama, yang mulai muncul sekitar 1 Milyar tahun setelah Big Bang (ca. 13 miliar bertahun-tahun lalu).

Pada titik ini, struktur alam semesta berskala besar telah terbentuk, termasuk gugus galaksi, superkluster, dan filamen besar yang menghubungkannya. Setelah beberapa generasi bintang lahir dan mati, unsur yang lebih berat mulai terakumulasi juga.

Bintang pertama terbentuk dari hidrogen dan helium, tetapi begitu mereka menjadi supernova, logam yang terbentuk di dalamnya terlempar ke luar angkasa. Kira-kira enam atau tujuh miliar tahun setelah Big Bang, terdapat cukup banyak unsur-unsur ini di medium antarbintang sehingga sistem planet mulai terbentuk.

Sementara itu, bintang-bintang baru lahir, sistem planet terus terbentuk, dan penggabungan galaksi terus berlangsung. Mengingat pentingnya mereka bagi evolusi kosmik, mungkin diperlukan sedikit latar belakang tentang hal ini ...

Penggabungan galaksi

Selama beberapa generasi, para astronom telah memahami bahwa sepanjang sejarah kosmik, galaksi telah berevolusi melalui proses penggabungan. Ini secara bertahap menyebabkan galaksi katai bersatu membentuk galaksi elips, yang secara bertahap tumbuh menjadi galaksi spiral (seperti galaksi kita).

Kapanpun ini terjadi, hasilnya akan menjadi bencana besar. Ini akan dimulai di wilayah luar galaksi yang bergabung, di mana lengan mereka akan melakukan kontak dan bintang serta awan debu dan gas akan saling bertukar.

Secara bertahap, galaksi akan saling mendorong dan konsentrasi bintang yang lebih padat akan bersentuhan. Ini akan mengakibatkan banyak sistem bintang dihancurkan melalui gangguan pasang surut, dan bahkan mungkin tabrakan antar bintang.

Suatu hari nanti, para astronom meramalkan bahwa Galaksi Bima Sakti akan bertabrakan dengan tetangga terdekatnya, Galaksi Andromeda (alias Messier 31). Galaksi spiral masif ini terletak sekitar 2,5 juta tahun cahaya jauh dan ukurannya sebanding dengan milik kita.

Yang cukup menarik, galaksi ini mendekati Bima Sakti dengan kecepatan kira-kira 482.800 km / jam (300.000 mph). Berdasarkan pengamatan terbaru yang diberikan oleh ESA Observatorium Gaia, dari mana para astronom dapat mengantisipasi pergerakan masa depan dari dua galaksi kita, penggabungan ini diperkirakan terjadi sekitar 4,5 miliar tahun dari sekarang.

Sebagai catatan, itu 1 Milyar tahun lebih lama dari yang diperkirakan sebelumnya. Sungguh melegakan, huh? Dan sementara peradaban seperti yang kita ketahui kemungkinan besar sudah lama mati pada saat ini, setiap peradaban yang ada pada saat ini mungkin perlu menjadi kreatif untuk memastikan kelangsungan hidup mereka.

Kemudian lagi, mereka mungkin tidak menyadarinya. Pada dasarnya, proses tersebut akan memakan waktu ratusan juta (atau bahkan milyaran) tahun untuk diselesaikan. Dan menurut astronom, proses tersebut kemungkinan akan melibatkan lima fase.

Selama TahapSatu, Bimasakti dan Andromeda akan terus mendekat satu sama lain dan Andromeda akan tumbuh semakin besar dan cerah di langit malam. Di Fase Dua, mereka akan cukup dekat sehingga awan molekul raksasa di jangkauan terluarnya akan menjadi padat dan melahirkan bintang baru berwarna biru cerah, menciptakan konstelasi baru.

Fase Tigaakan melibatkan piringan debu dan bintang yang menjadi ciri galaksi kita Andromeda akan mulai terkoyak. Saat Andromeda mengayun melewati galaksi kita, langit akan menjadi tumpukan debu, gas, dan bintang muda yang cerah. Dalam fase ini, banyak bintang masif yang baru terbentuk akan menjadi supernova, menerangi langit malam.

Di Fase Empat, 100 juta bertahun-tahun setelah Andromeda melakukan lintasan pertamanya, ia akan berayun kembali dan kedua galaksi akan bergabung kembali. Hal ini akan menyebabkan awan molekul terkompresi lagi, memicu putaran lain pembentukan bintang dan supernova. Angin yang tercipta akan menerbangkan banyak gas dan debu yang tersisa.

Di Fase Lima, kedua galaksi tersebut akhirnya akan bergabung dan membentuk satu galaksi elips (sering disebut sebagai "Milkomeda"). Semua bukti bahwa Bima Sakti dan Andromeda pernah ada sebagai galaksi yang terpisah akan hilang.

Distribusi bintang di Andromeda dan Bima Sakti berarti bahwa kemungkinan tumbukan langsung antara sistem bintang akan dapat diabaikan. Namun, proses merger tersebut masih akan menyebabkan pergolakan besar-besaran karena adanya gaya gravitasi yang terlibat.

Pada dasarnya, setiap kali gugus bintang atau galaksi bergabung, pengaruh gravitasi akan menghasilkan gaya pasang surut yang luar biasa. Ini juga akan menghasilkan penciptaan Gelombang Gravitasi (GW) masif yang mengalir melalui kosmos dan mengguncang ruangwaktu.

Terlebih lagi, ketika galaksi yang sangat masif bergabung (yang akan terjadi ketika Andromeda dan Bima Sakti bersatu) lebih dari sekadar gas, debu, dan bintang yang dipertukarkan. Sebagaimana diketahui para astronom sejak tahun 1970-an, sebagian besar galaksi masif memiliki lubang hitam supermasif (SMBH) di pusatnya.

Jadi, ketika galaksi masif bergabung, begitu pula lubang hitam di intinya. Di sini juga, dua benda masif akan melewati satu sama lain, mengorbit satu sama lain untuk jangka waktu tertentu, dan akhirnya bersatu membentuk satu SMBH.

Seperti galaksi itu sendiri, pada saat mereka selesai, tidak ada bukti yang tersisa bahwa mereka pernah terpisah.

Jadi, bagaimana hal-hal "menjadi nakal"?

Dalam kasus planet, prosesnya relatif sederhana. Tak lama setelah bintang lahir dan membentuk sistem planet, guncangan dapat terjadi sebagai akibat dari semua interaksi gravitasi. Guncangan ini bahkan dapat menyebabkan satu atau lebih planet dikeluarkan dari sistem bintang.

Penelitian terbaru menunjukkan bahwa ini mungkin pernah terjadi di Tata Surya 4,5 miliar tahun yang lalu, menyebabkan beberapa planet kita menjadi nakal. Planet-planet ini akan menjadi bagian dari populasi milyaran yang mengorbit Bima Sakti secara langsung dan tidak terikat pada bintang tertentu.

Tetapi dalam beberapa kasus, planet dapat terlempar dari sistem bintang dengan kekuatan yang cukup sehingga menjadi ekstragalaktik. Bukti planet semacam itu pertama kali terungkap pada 2018 oleh astrofisikawan yang secara tidak langsung mengamati populasi sekitar 2000 planet antara Bima Sakti dan galaksi. 3,8 miliar tahun cahaya jauh.

Sedangkan untuk bintang, proses di mana mereka menjadi nakal sedikit lebih dramatis. Dalam beberapa kasus, gaya pasang surut yang disebabkan oleh penggabungan dua galaksi (dan SMBH di intinya) akan cukup untuk mengalahkan gaya tarik gravitasi yang membuat sistem bintang mengikat galaksi mereka.

Akibatnya, bintang-bintang ini akan terlempar dari galaksi yang bergabung dan menemukan dirinya di ruang antargalaksi. Astronom Jack Hills adalah orang pertama yang berteori bahwa "bintang nakal" seperti itu bisa ada pada tahun 1988.

Sejak saat itu, para astronom telah membuat banyak penemuan yang menunjukkan bahwa bintang nakal sebenarnya cukup umum. Dalam beberapa kasus, mereka ditemukan melakukan perjalanan dengan kecepatan sepersepuluh hingga sepertiga kecepatan cahaya (0,1 hingga 0,33 c).

Sebagai referensi, cahaya bergerak dengan kecepatan konstan 299.792.458 m / dtk (1.079 juta km / jam; 670,6 juta mph). Melakukan perhitungan matematika, itu berarti bahwa bintang-bintang ini bergerak dengan kecepatan sekitar 100 juta km / jam (67 juta mph) ke 360 juta km / jam (223 juta mph).

Bintang yang bergerak sangat cepat ini menerima sebutan hypervelocity stars (HVS), yang pertama diamati pada tahun 2005 oleh astronom dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Sementara penggabungan galaksi adalah alasan kuat mengapa bintang-bintang menjadi nakal dan mencapai kecepatan hypervelocity, ada mekanisme lain yang mungkin untuk melemparkan benda-benda langit dari masing-masing galaksi.

Misalnya, para astronom telah mencatat bahwa Sagitarius A * (SMBH di pusat galaksi kita) memiliki bintang yang mengorbitnya secara teratur (seperti S2). Karena adanya gaya gravitasi yang intens, S2 memiliki orbit yang sangat eksentrik dan berakselerasi jauh saat paling dekat dengan horizon peristiwa Sag A *.

Berdasarkan kalkulasi yang dilakukan oleh Jack Hills dan studi yang lebih baru, para astronom telah menemukan bahwa jika sistem biner ditarik oleh gravitasi SMBH, satu rekan mungkin ditangkap sementara yang lain dikeluarkan dari galaksi sama sekali.

Faktanya, itu adalah perhitungan asli yang dilakukan oleh Jack Hills yang menunjukkan bahwa lubang hitam memang ada 4 juta kali massa Matahari kita akan mampu menghasilkan gaya yang diperlukan untuk melakukannya. Kebetulan, Sag A * diperkirakan berada di antara sekitar 4 dan 4,5 miliar Massa matahari.

Pengamatan yang lebih baru menemukan bahwa lubang hitam bermassa menengah (MMBH) - yang memiliki massa sekitar belasan kali Matahari kita - dapat melakukan trik ini juga. Dalam kasus ini, bintang-bintang bisa saja terlontar akibat salah satu bintang dalam pasangan biner menjadi supernova dan mendorong bintang lainnya keluar dari galaksi.

Tapi di sinilah segalanya menjadi sangat menarik. Menurut beberapa pengamatan dan studi teoritis, beberapa hal yang benar-benar menarik sedang dilemparkan dari galaksi kita (dan lainnya) juga.

Planet, bintang, dan lubang hitam!

Singkatnya, planet-planet relatif sering dikeluarkan dari galaksi dan bintang dengan kecepatan tinggi juga umum. Tapi bagaimana dengan keseluruhan sistem, di mana bintang dan planet yang mengorbitnya dikeluarkan dari galaksi?

Menurut para peneliti dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) dan Institute for Theory and Computation (ITC), sangat mungkin bahwa bintang-bintang yang terlontar dari galaksi kita dapat membawa sistem planet mereka selama perjalanan.

Ini berarti bahwa seluruh sistem bintang dapat bergerak dari satu galaksi ke galaksi lain dengan kecepatan cahaya. Yang lebih menarik adalah kemungkinan bahwa beberapa planet ini dapat dihuni, dan bahwa bintang yang mereka orbit pada akhirnya akan mencapai galaksi lain.

Dalam hal ini, bintang hypervelocity bisa menjadi salah satu cara penyebaran kehidupan ke seluruh alam semesta. Terlebih lagi, peneliti yang sama mengindikasikan bahwa mungkin ada triliunan bintang ini di alam semesta di luar sana, hanya menunggu untuk dipelajari.

Seperti yang ditunjukkan Profesor Abraham Loeb, salah satu penulis penelitian:

“Planet yang terikat erat dapat bergabung dengan bintang untuk perjalanan. Bintang-bintang tercepat melintasi miliaran tahun cahaya melalui alam semesta, menawarkan perjalanan kosmik yang mendebarkan bagi peradaban ekstra-terestrial. Di masa lalu, para astronom mempertimbangkan kemungkinan perpindahan kehidupan antar planet di dalam tata surya dan mungkin melalui galaksi Bima Sakti kita. Tapi populasi bintang yang baru diprediksi ini dapat mengangkut kehidupan antar galaksi di seluruh alam semesta. "

Kedengarannya sangat aneh, ya? Yah, itu menjadi lebih aneh dari itu! Kemungkinan berikutnya begitu besar sehingga layak mendapat garisnya sendiri:

Lubang Hitam Supermasif!

Anda membacanya dengan benar. Menurut penelitian baru-baru ini, interaksi pasang surut yang disebabkan oleh tabrakan galaksi bisa begitu kuat sehingga bahkan Lubang Hitam Supermasif (SMBH) pun bisa menemukan diri mereka terlontar dari galaksi dan menjadi nakal - sehingga menjadi Lubang Hitam Supermasif (rSMBH) nakal.

Pada tahun 2018, astronom dari National Radio Astronomy Observatory (NRAO) mendeteksi apa yang mereka yakini sebagai rSMBH yang bergerak menjauh dari galaksi. Menggunakan data dari Observatorium Sinar-X Chandra NASA dan teleskop lainnya, tim menemukannya di ruang antargalaksi sekitar 3,9 miliar tahun cahaya dari bumi.

Diberikan massa benda (160 juta dikalikan massa Matahari kita), serta tanda sinar X-nya yang cerah, tim menentukan bahwa itu harus SMBH atau SMBH ganda. Mereka juga berteori bahwa itu kemungkinan besar pernah menjadi bagian dari galaksi elips pada suatu waktu.

Karena objek ini lebih dari 80 kali lebih besar dari Sag A *, galaksi yang memuatnya pasti sangat masif. Terlebih lagi, gaya gravitasi yang bertanggung jawab untuk menendangnya pasti sangat besar!

Semua ini menambah bobot teori bahwa benda itu terlontar sebagai hasil dari penggabungan dua galaksi yang sangat masif. Orang hanya bisa membayangkan kekuatan astronomi (tanpa permainan kata-kata) yang terlibat. Dan pikiran tentang sesuatu yang sangat besar dan kuat terbang di angkasa ... mari kita bersyukur bahwa kita tidak menghalangi jalannya!

Suatu hari nanti ...

Apa artinya semua ini untuk eksplorasi luar angkasa? Nah, suatu hari nanti kita mungkin dapat mempelajari bintang dan planet ekstragalaktik secara mendetail, sama seperti yang kita harapkan untuk mempelajari planet ekstrasurya secara mendetail. Siapa yang tahu apa yang mungkin kita temukan?

Selain itu, kita mungkin belajar suatu hari nanti bahwa kehidupan yang kita kenal (atau bahan-bahan yang diperlukan) datang dari galaksi lain sama sekali. Faktanya, kita mungkin memiliki kerabat jauh yang tinggal di galaksi yang jaraknya milyaran tahun cahaya yang memandang ke bintang-bintang dan bertanya-tanya apakah ada kehidupan cerdas di luar dunia mereka.

Adapun bintang hypervelocity yang ada di luar sana sekarang (dan telah menghuni planet yang mengorbitnya), orang hanya bisa membayangkan bagaimana rasanya makhluk cerdas yang menatap langit malam. Dengan asumsi mereka menyimpan catatan rinci, mereka akan menyadari bahwa langit berubah dalam jangka waktu yang lama.

Di salah satu belahan bumi, bintang-bintang akan tampak kemerahan karena mereka semakin jauh dan jauh. Di sisi lain, mereka akan tampak biru (pergeseran biru) karena mereka semakin dekat. Pada akhirnya, orang-orang di satu belahan bumi dapat melihat dengan jelas galaksi yang mereka tinggalkan, sementara orang-orang di belahan lain akan menyadari bahwa galaksi di langit mereka perlahan-lahan semakin membesar.

Dan seperti yang dijelaskan Profesor Loeb, jika beberapa cabang umat manusia masih sekitar 4,5 miliar tahun sekarang, mereka mungkin akan berhenti menumpang di planet yang mengorbit bintang dengan kecepatan tinggi:

"Di masa lalu, para astronom mempertimbangkan kemungkinan perpindahan kehidupan antar planet di tata surya dan mungkin melalui galaksi Bima Sakti kita. Tapi populasi bintang yang baru diprediksi ini dapat mengangkut kehidupan antar galaksi di seluruh alam semesta. Keturunan kita mungkin mempertimbangkan untuk naik ke galaksi terkait. sistem planet setelah Bima Sakti akan bergabung dengan galaksi saudaranya, Andromeda, dalam beberapa miliar tahun. "

Jika ada satu hal yang diajarkan studi tentang Semesta kepada kita, itu didukung oleh beberapa kekuatan yang benar-benar titanic. Jadi tidak mengherankan bahwa kadang-kadang planet, bintang, dan bahkan lubang hitam bisa terlempar seperti bola biliar!

Namun, orang tidak bisa tidak merasa kagum!

  • NASA - Messier 31 (Galaksi Andromeda)
  • ESA - Gaia melihat bintang-bintang yang terbang di antara galaksi
  • NASA - Bintang Hyperfast Diambil dari Bima Sakti
  • NASA - Mengapa Beberapa Penggabungan Galaksi Menghasilkan Malapetaka?
  • CfA - Bintang hypervelocity: Orang buangan yang bergerak cepat dari Bima Sakti
  • NASA - Hubble Mengungkap Kembang Api Bintang yang Menyertai Tabrakan Galaksi
  • MNRAS - "Tabrakan antara Bima Sakti dan Andromeda" oleh T.J. Cox dan Avi Loeb
  • Alam Semesta Saat Ini - Saat Galaksi Kita Menghancurkan Andromeda, Apa yang Terjadi dengan Matahari Kita?


Tonton videonya: Darimana Asal Nama Galaksi Bima Sakti? (Januari 2022).