MENGENAL STRUKTUR GALAKSI BIMA SAKTI?

( Milky Way / Google Image )

Sistem bintang dimana matahari berada dinamakan Milky Way atau disebut pula Bima Sakti. Semula, galaksi Bima Sakti digambarkan sebagai sebuah struktur spiral dengan empat lengan yang tersusun atas bintang-bintang, masing masing adalah lengan Norma, Scutum-Centaurus, Sagittarius, dan Perseus. Selain itu terdapat pula pita gas dan debu di daerah pusat galaksi. Matahari terletak pada sebuah lengan kecil yang disebut lengan Orion, yang terletak diantara lengan Sagittarius dan Perseus.

Model yang disusun berdasarkan observasi radio tahun 1950-an terhadap gas-gas dalam galaksi ini bertahan hingga mengalami revisi pada tahun 1990-an. Berdasarkan hasil dari large infrared sky survey, ditemukan keberadaan pita besar yang terdiri dari bintang-bintang di tengah galaksi Bima Sakti. Sinar inframerah dapat menembus debu, dan dengan demikian teleskop yang dirancang untuk mengumpulkan sinar inframerah dapat melihat lebih jelas kedalam pusat galaksi yang dipenuhi debu dan aneka macam objek. Kemudian, pada 2005, para astronom mulai menggunakan detektor inframerah pada teleskop antariksa Spitzer untuk memperoleh informasi lebih rinci mengenai pita tersebut. Sekelompok astronom yang dipimpin oleh Robert Benjamin dari University of Wisconsin menemukan bahwa pita yang terentang dari pusat Galaksi ke arah luar tersebut lebih luas dan lebih panjang dibanding yang diperkirakan sebelumnya. Benjamin lantas mengembangkan perangkat lunak khusus untuk menghitung bintang-bintang tersebut serta mengukur kerapatannya. Perhitungan yang dilakukannya pada lengan Scutum-Centaurus menunjukan peningkatan jumlah bintang dibanding yang seharusnya ada di suatu lengan spiral. Sementara pengukuran pada lengan Sagittarius dan Norma tidak menunjukan adanya peningkatan jumlah bintang. Lengan ke-4, yakni lengan Perseus yang menyelubungi bagian terluar Bimasakti, tidak dapat dilihat dalam citra terbaru yang diambil Spitzer.

Penemuan ini menunjukkan bahwa galaksi Bima Sakti memiliki dua lengan spiral, sebagaimana struktur pada galaksi berpita pada umumnya. Lengan utama tersebut, lengan Scutum-Centaurus dan Perseus, memiliki kerapatan terbesar yang tersusun atas bintang-bintang muda dan terang serta bintang-bintang yang lebih tua yang dikenal sebagai raksasa merah (red-giant stars). Benjamin menyatakan bahwa kedua lengan utama tersebut terlihat berhubungan dengan bagian terdekat dan terjauh dari pita utamanya.

Sekalipun lengan galaksi tampak sebagai fitur yang lengkap, namun pada kenyataannya bintang di dalamnya secara konstan terus bergerak keluar dan masuk di dalam lengan tersebut. Hal ini disebabkan oleh pergerakan bintang-bintang tersebut saat mengorbit pusat galaksi.

Sebaran bintang-bintang dalam galaksi berbentuk piringan besar yang pipih yang berisikan sekitar seratus milyar bintang dengan diameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan matahari berada sekitar 30.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Bentuk pipih galaksi ini disebabkan gerak rotasinya dan matahari ini mengitari pusat galaksi dengan laju 250 km/s dan dengan periode 200 juta tahun. Inti galaksi merupakan bagian utama dari galaksi tersusun dari bintang-bintang yang membentuk piringan yang relatif pipih dengan cembungan pada bagian tengahnya. Bintang-bintang pada inti galaksi ini jaraknya dekat satu dengan yang lainnya. Bintang yang lebih tua ditemukan di pusat tonjolan dengan ketebalan 20.000 tahun cahaya (6.100 pc). Bintang yang lebih muda ditemukan di lengan spiral. Pusat galaksi berada dalam gugusan bintang sagitarius. Kutub utaranya di Coma Berenices, Kutub selatanya di Sculptor. Matahari ada di sudut dalam lengan spiral CarinaCygnus kira-kira 32.000 tahun cahaya (9.800 pc) dari pusat galaksi. Diperkirakan galaksi berumur 12-14 biliun tahun dan terdiri dari 100 biliun bintang. Melebar keluar dari inti galaksi terdapat piringan seperti spiral yang melilit keluar dari inti galaksi yang dinamakan lengan spiral.

Diameter Bima Sakti sekitar 100.000 tahun cahaya dan matahari berada sekitar 30.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Lengan spiral ini tersusun dari awan gas dan debu kosmik yang banyak sekali yang disebut medium antar bintang. Bersamaan dengan awan gas dan debu ini terdapat banyak sekali bintang muda, beberapa diantaranya sangat panas dan sangat terang. Pada awan gas dan debu antar bintang pada lengan spiral ini masih terjadi pembentukan bintang-bintang baru.

 

( Gugus Bintang /Google Image)

Selain itu galaksi juga berisikan banyak sekali gugus bintang (starclustrs), suatu kelompok bintang yang mungkin memiliki asal dan usia yang sama. Ada dua jenis gugus bintang yaitu gugus terbuka dan gugus bola. Gugus terbuka biasanya disebut pula dengan gugus galaktika yang merupakan gugus paling umum dan memiliki jumlah ribuan, yang biasanya terdiri dari beberapa ratus bintang yang tidak terikat begitu kuat oleh gravitasi bersama dan bergerak bersama dalam ruang. Gugus terbuka terletak pada piringan utama galaksi dan biasanya berada di dalam atau dekat dengan spiral. Gugus bola yang jumlahnya ratusan membentuk sistem speroidal melapis piringan ini dan masing-masing gugus berisikan ratusan ribu anggota bintang. Di samping itu terdapat bintang sembarang yang bukan menjadi anggota gugus tetapi jumlahnya jauh melebihi gugus bintang dan berada pada seluruh daerah bintang gugus tersebut. Bintang sembarang dan bintang gugus ini membentuk sesuatu yang dinamakan halo galaktika. Halo ini meliputi wilayah yang volumenya jauh melampaui luas dari piringan utama galaksi. Emisi radio galaktika mengisyaratkan bahwa halo ini berisikan gas dan adanya radiasi sinar-X dari gas tersebut. Hal ini menandakan bahwa gas ini sangat panas dalam orde 10⁶ K. Gas panas hanya terbentang pada bagian dalam dari halo ini dan dinamakan korona galaktik. Makin dekat ke arah inti galaksi terutama dekat cembungan inti di tengah piringan galaksi, bintang dan gugus bintang dari halo ini lebih rapat dibandingkan dengan daerah yang jauh dari inti galaksi. Halo memiliki ketebalan paling tidak 100.000 TC dan bahkan dalam arah bidang galaksi diameternya bisa sampai dua atau tiga ratus ribu tahun cahaya dan terbentang jauh di luar lingkar piringan utama galaksi.