Pada tahun 1926, astronom terkenal Edwin Hubble mengembangkan klasifikasi morfologi galaksi. Metode ini membagi galaksi menjadi tiga kelompok dasar - elips, spiral, dan lentikular. Sejak itu, para astronom telah mencurahkan banyak waktu dan upaya untuk mencari tahu bagaimana galaksi berevolusi selama beberapa miliar tahun dan mengapa mereka mengambil bentuk yang tepat yang akhirnya mereka ambil.
Salah satu hipotesis yang paling populer dan tersebar luas dalam hal ini adalah hipotesis yang menjelaskan perubahan bentuk galaksi sebagai akibat penggabungannya, ketika gugus bintang yang lebih kompak, yang dipegang oleh gravitasi timbal balik, bergabung bersama dan dengan demikian membentuk bentuk dan penampilan akhir galaksi dari waktu ke waktu. Namun, menurut studi baru oleh tim ilmuwan internasional, bentuk dan ukuran galaksi sebenarnya bisa dipengaruhi oleh kemunculan bintang baru di wilayah tengahnya.
Studi ini dipimpin oleh rekan postdoctoral Ken-Ichi Tadaki bekerja sama dengan Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics dan National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Untuk mendapatkan gambaran yang lebih lengkap tentang metamorfosis galaksi, para ilmuwan telah melakukan serangkaian pengamatan terhadap galaksi yang sangat jauh.
Diagram evolusi galaksi
Studi tersebut melibatkan penggunaan beberapa teleskop yang digunakan para astronom untuk mengamati 25 galaksi yang terletak sekitar 11 miliar tahun cahaya dari Bumi. Pada jarak ini, para ilmuwan benar-benar mengamati galaksi ketika mereka terlihat persis seperti ini 11 miliar tahun yang lalu, yaitu sekitar 3 miliar tahun setelah Big Bang. Waktu ini dianggap oleh para astronom sebagai periode aktivitas puncak pembentukan galaksi di alam semesta, ketika sebagian besar galaksi terbentuk.
“Diyakini bahwa galaksi elips masif terbentuk dari tumbukan piringan galaksi. Namun, kami tidak yakin apakah semua galaksi elips pernah terpengaruh oleh peristiwa antargalaksi tersebut. Kami percaya bahwa ada opsi alternatif,”kata Tadaki dalam siaran pers yang diposting di situs web Observatorium Astronomi Jepang.
Menangkap cahaya halus dari galaksi-galaksi jauh ini terbukti menjadi tugas yang menakutkan, yang mengharuskan para ilmuwan untuk menggunakan dua teleskop berbasis darat dan satu teleskop luar angkasa. Pertama, mereka menggunakan teleskop Subaru 8,2 meter di Hawaii untuk mencari 25 galaksi. Objek-objek tersebut kemudian diamati menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble dan Array Antena Gelombang Milimeter Besar (ALMA) berbasis darat yang terletak di Chili.
Hubble menangkap cahaya galaksi untuk menentukan bentuknya (yang mereka miliki 11 miliar tahun lalu), menggunakan ALMA, para ilmuwan mempelajari gelombang submillimeter yang dipancarkan oleh awan dingin debu dan gas, tempat di mana bintang-bintang baru lahir. Dengan membandingkan hasil kedua pengamatan tersebut, para astronom dapat memberikan gambaran rinci tentang bagaimana galaksi-galaksi ini terlihat 11 miliar tahun lalu, ketika bentuknya masih berubah.
Video promosi:
Mengamati galaksi yang berjarak 11 miliar tahun cahaya
Apa yang ditemukan para ilmuwan ternyata sangat mengungkap. Gambar Hubble menunjukkan bahwa galaksi awal didominasi oleh komponen piringan daripada batang pusat yang biasa kita kaitkan dengan galaksi spiral dan lentikular. Pada saat yang sama, gambar ALMA menunjukkan bahwa reservoir besar gas dan debu dapat ditemukan di dekat pusat galaksi, di dalamnya terdapat pembentukan bintang yang sangat aktif.
Untuk mengesampingkan kemungkinan bahwa pembentukan bintang yang intens dapat disebabkan oleh penggabungan galaksi, para peneliti juga menggunakan data dari Very Large Telescope milik ESO, yang terletak di Paranal Observatory di Chili, untuk memverifikasi.
“Di sini kami memiliki bukti kuat bahwa inti galaksi yang padat dapat terbentuk tanpa tabrakan galaksi. Mereka bisa terbentuk karena pembentukan bintang yang sangat aktif di jantung galaksi,”kata Tadaki.
Hasil studi ini dapat memaksa para astronom untuk memikirkan kembali model dan teori evolusi galaksi saat ini, serta aspek-aspek seperti bagaimana galaksi mengembangkan penghalang dan lengan spiral. Eksplorasi juga bisa mengarah pada revisi model kosmologis evolusi, belum lagi sejarah galaksi kita sendiri.
Siapa tahu, mungkin itu juga akan memaksa para astronom untuk memikirkan kembali prediksi mereka tentang apa yang mungkin terjadi ketika galaksi Bima Sakti dan Andromeda bertabrakan dalam beberapa miliar tahun. Semakin banyak ilmuwan mengamati ruang angkasa, semakin banyak kejutan yang dihadirkannya. Dan setiap kali pengamatan yang diamati tidak sesuai dengan harapan kami, ini memaksa para ilmuwan untuk merevisi hipotesis yang diterima mengenai evolusi alam semesta.
Nikolay Khizhnyak
