Asal, Evolusi, dan Sifat Galaksi Spiral

Galaksi spiral adalah yang paling indah dan berlimpah jenis galaksi di kosmos. Ketika seniman menggambar galaksi, spiral adalah apa yang pertama kali mereka visualisasikan. Ini kemungkinan karena fakta bahwa Bima Sakti adalah spiral; seperti halnya galaksi Andromeda yang berdekatan. Bentuk mereka adalah hasil dari aktivitas evolusi galaksi yang panjang yang masih dipahami oleh para astronom.

Galaksi-galaksi spiral dicirikan oleh lengannya yang membentang yang membentang dari wilayah tengah dalam pola spiral. Mereka dibagi lagi menjadi beberapa kelas berdasarkan seberapa erat lengan itu dilukai, dengan yang terklasifikasi tergolong Sa dan yang memiliki lengan luka paling longgar adalah Sd.

Beberapa galaksi spiral memiliki "batang" yang melewati bagian tengah di mana lengan spiral memanjang. Ini diklasifikasikan sebagai spiral berpalang dan mengikuti model sub-klasifikasi yang sama dengan galaksi spiral "normal", kecuali dengan penunjuk SBa - SBd. Bima Sakti kita sendiri adalah spiral berpalang, dengan "punggungan" tebal bintang-bintang dan gas serta debu yang melewati pusat inti.

Beberapa galaksi diklasifikasikan sebagai S0. Ini adalah galaksi-galaksi yang tidak mungkin diketahui jika ada "bilah".

Banyak galaksi spiral memiliki apa yang dikenal sebagai tonjolan galaksi. Ini adalah bola yang penuh dengan banyak bintang dan mengandung di dalamnya a lubang hitam supermasif yang mengikat sisa galaksi.

Dari samping, spiral terlihat seperti cakram datar dengan spheroids pusat. Kami melihat banyak bintang dan awan gas dan debu. Namun, mereka juga mengandung sesuatu yang lain: lingkaran cahaya besar materi gelap. "Benda" misterius ini tidak terlihat oleh percobaan apa pun yang telah berusaha untuk mengobservasinya secara langsung. Materi gelap berperan dalam galaksi, yang juga masih ditentukan.

Lengan-lengan spiral galaksi-galaksi ini dipenuhi dengan banyak bintang biru muda yang panas dan bahkan lebih banyak gas dan debu (berdasarkan massa). Faktanya, Matahari kita agak aneh mengingat jenis perusahaan yang disimpannya di wilayah ini.

Di dalam tonjolan pusat galaksi spiral dengan lengan spiral yang lebih longgar (Sc dan Sd) populasi bintang sangat mirip dengan yang ada di lengan spiral, bintang biru muda yang panas, tetapi dalam kepadatan yang jauh lebih besar.

Dalam kontrak galaksi spiral dengan lengan yang lebih ketat (Sa dan Sb) cenderung memiliki bintang-bintang tua, dingin, merah yang mengandung sedikit sekali logam.

Dan sementara sebagian besar bintang di galaksi ini ditemukan baik di dalam bidang lengan spiral atau tonjolan, ada lingkaran cahaya di sekitar galaksi. Sementara wilayah ini didominasi oleh materi gelap, ada juga bintang yang sangat tua, biasanya dengan tingkat keasaman sangat rendah, yang mengorbit melalui bidang galaksi dalam orbit yang sangat elips.

Pembentukan fitur lengan spiral di galaksi sebagian besar disebabkan oleh efek gravitasi material di galaksi saat gelombang melewatinya. Ini berpendapat bahwa kumpulan massa yang lebih besar melambat dan membentuk "lengan" saat galaksi berputar. Ketika gas dan debu melewati lengan-lengan itu, ia dikompresi untuk membentuk bintang-bintang baru dan lengan-lengan itu mengembang dalam kepadatan massa lebih jauh, meningkatkan efeknya. Model yang lebih baru telah berupaya untuk menggabungkan materi gelap, dan sifat-sifat lain dari galaksi ini, ke dalam teori pembentukan yang lebih kompleks.

Karakteristik lain yang menentukan galaksi spiral adalah adanya lubang hitam supermasif di inti mereka. Tidak diketahui apakah semua galaksi spiral mengandung salah satu dari raksasa ini, tetapi ada segunung bukti tidak langsung bahwa hampir semua galaksi tersebut akan mengandung mereka di dalam tonjolan.

Sebenarnya galaksi spirallah yang pertama kali menyarankan kemungkinan materi gelap. Rotasi galaksi ditentukan oleh interaksi gravitasi dari massa yang ada di dalam galaksi. Tetapi simulasi komputer galaksi spiral menunjukkan bahwa kecepatan rotasi berbeda dari yang diamati.

Entah pemahaman kita tentang relativitas umum cacat, atau sumber massa lain hadir. Sejak teori relativitas telah diuji dan diverifikasi pada hampir semua skala sejauh ini telah ada perlawanan terhadap tantangan itu.

Sebaliknya, para ilmuwan telah mendalilkan bahwa ada partikel yang belum terlihat yang tidak berinteraksi dengan gaya elektromagnetik - dan sebagian besar kemungkinan bukan kekuatan yang kuat, dan mungkin bahkan bukan kekuatan yang lemah (meskipun beberapa model menyertakan properti itu) - tetapi ia berinteraksi secara gravitasi.

Diperkirakan bahwa galaksi spiral mempertahankan halo materi gelap; volume bulat materi gelap yang menembus seluruh wilayah di dalam dan sekitar galaksi.

Materi gelap belum terdeteksi secara langsung, tetapi ada beberapa bukti pengamatan tidak langsung untuk keberadaannya. Selama beberapa dekade berikutnya, percobaan baru harus dapat menjelaskan misteri ini.

Diedit dan diperbarui oleh Carolyn Collins Petersen.