Tanyakan Ethan No. 62: Galaksi Spiral Terbesar

Di alam semesta ada galaksi dengan ukuran tidak nyata, ribuan kali lebih besar dari galaksi kita. Tetapi di antara mereka tidak ada spiral tunggal!


Kadang-kadang saya duduk sendirian di bawah bintang-bintang
dan berpikir tentang galaksi-galaksi di dalam hati saya
dan bertanya-tanya apakah ada yang mau
menjadikan semuanya berharga.
Saya ingin.
- Testy MacTesterson

Mengamati langit malam dari area yang gelap dengan mata telanjang, Anda dapat melihat bintang, planet, dan bahkan cluster dan nebula yang remang-remang. Tetapi jika Anda menemukan langit tanpa bulan yang benar-benar gelap, satu objek mendominasi semua yang lain dalam skala dan ruang lingkup: the Bima Sakti!



Ini adalah bidang galaksi kita, terlihat dari tepi dari sudut pandang kita dari dalamnya. Ini sangat besar, berisi ratusan miliar bintang, dan panjangnya lebih dari 100.000 tahun cahaya. Tapi bagaimana dengan galaksi yang lebih besar? Tidak mungkin kita begitu luar biasa? Dan mengenai hal ini minggu ini, sebuah pertanyaan diajukan oleh pembaca Doug Wats:

Mengapa tidak ada galaksi yang sangat besar? Apakah ada batasan yang mencegah galaksi spiral menjadi lebih dari seribu atau sepuluh ribu kali lebih besar dari Bima Sakti atau Andromeda?

Ternyata Bimasakti jauh dari galaksi spiral terbesar. Seperti Andromeda, galaksi terbesar di langit kita dalam ukuran sudut.



Tentu saja, Andromeda terlihat sangat besar di langit kita karena kombinasi dari dua faktor:

itu benar-benar besar! Ini berisi sekitar satu triliun bintang - yaitu, 3-5 kali lebih banyak dari kita, dan diameternya lebih dari dua kali diameter galaksi kita - 220.000 tahun cahaya. Ini adalah galaksi terbesar di grup lokal kami,
dekat dengan kita! Hanya 2,54 juta tahun cahaya - ini adalah galaksi terbesar yang terdekat dengan kita. Kelompok

lokal tidak sia-sia menyebutnya - segala sesuatu yang masuk ke dalamnya secara gravitasi terhubung dengan kita. Setelah beberapa miliar tahun, Andromeda, Bima Sakti, galaksi Segitiga, dan semua galaksi kecil lainnya akan bergabung menjadi satu galaksi raksasa.

Dan tipe galaksi ini, apakah Anda percaya atau tidak, berisi jawaban atas pertanyaan pembaca.



Hasilnya bukanlah galaksi spiral yang lebih unggul dari galaksi kita, tetapi elips raksasa! Sebelum kita melanjutkan untuk membahas penyebab fenomena ini, kita ingat bahwa kita terlibat dalam ilmu pengetahuan di sini, dan pertimbangan beberapa contoh yang terisolasi tidak akan cukup. Jika kita perlu menghitung dengan benar apa yang akan terjadi pada Alam Semesta, kita perlu memperhitungkan seluruh rangkaian fakta yang diamati dan menarik kesimpulan darinya.

Jika kita melihat semua galaksi Semesta - dan memilih yang terbesar - apa yang akan kita lihat?



Berikut adalah contoh menarik untuk Anda - ada beberapa galaksi di gambar ini, dan salah satunya cukup sebanding dengan Bima Sakti. Ini adalah spiral di sebelah kanan - IC 4970, berinteraksi secara gravitasi dengan tetangga raksasanya.

Tetapi galaksi raksasa dari gambar ini, yang memiliki dua lengan besar, memanjang lebih jauh dari yang ditunjukkan gambar. Berkat cahaya ultraviolet yang diamati dari pesawat ruang angkasa GALEX, kita tahu bahwa dalam hal dimensi fisik, galaksi ini adalah galaksi spiral terbesar dari semua yang terbuka.



Ini adalah galaksi NGC 6872, 522.000 tahun cahaya. Mungkin ada spiral yang lebih besar, tetapi kami menemukan ini, karena hanya berjarak 200 juta tahun cahaya dari kami. Namun, itu jauh lebih masif daripada Bima Sakti, Andromeda, dan bahkan gabungan mereka - itu jauh lebih besar, dan, dilihat dari ide-ide kami, spiral yang lebih besar hampir tidak dapat terbentuk.

Tetapi ada lebih banyak galaksi - mereka semua hanya berbentuk bulat panjang!



Bahkan setelah mempelajari gugus Virgo, gugusan galaksi terbesar terdekat, kita akan menemukan galaksi besar Messier 87 dengan diameter sejuta tahun cahaya, berisi triliunan bintang dan massa yang melebihi kita 200 kali.



Galaksi dalam gambar di atas adalah IC 1101, galaksi terbesar yang ditemukan di alam semesta. Itu terletak pada jarak 1,07 miliar tahun cahaya, mengandung 100 triliun bintang (1000 kali lebih banyak dari Bima Sakti), massanya adalah 10 15 matahari dan diameter 5-6 juta tahun cahaya.

Jika Anda membandingkannya dengan galaksi spiral terbesar yang diketahui, ternyata ia memiliki:
  • Bintang hampir 100 kali lebih banyak
  • beberapa ratus kali lebih banyak massa
  • 10 kali diameter


Jadi pembaca benar!



Di Semesta, seseorang dapat menemukan cukup banyak galaksi - biasanya di pusat-pusat gugusan raksasa - yang massanya ratusan dan ribuan kali lebih besar daripada massa Bimasakti, tetapi mereka tidak semuanya berbentuk spiral. Sebagai contoh, spiral besar dan terang di kanan bawah pada gambar cluster Fornax (di atas) memiliki ukuran fisik yang sama dengan galaksi terbesar di kiri atas, tetapi bahkan tidak mencapai massa Andromeda, dan galaksi elips raksasa berkali-kali lebih besar dari massa Andromeda.

Jadi mengapa galaksi spiral hilang, dimulai dengan ukuran tertentu? Untuk memahami ini, mari kita lihat simulasi pembentukan galaksi, dengan uraian saya tentang tahapan perkembangan:


  • , , , , , ;
  • , ;
  • , ;
  • , , - ;
  • , , , , .


Ini mengakhiri simulasi dan bagian dari cerita ini. Kemungkinan besar, inilah bagaimana Bimasakti, Andromeda, dan semua galaksi spiral lainnya terbentuk. Awan gas besar runtuh karena gravitasi, berubah menjadi pancake dan berputar. Gelombang kepadatan yang timbul karena penyimpangan disk menciptakan pola spiral, dan itu tetap demikian, karena tidak ada satu peristiwa bencana yang melanggarnya.

Tetapi proses di mana galaksi besar dilahirkan - penggabungan dua galaksi besar atau lebih - juga berkontribusi terhadap penghancuran struktur spiral!



Ini pada dasarnya adalah apa yang kita amati: galaksi terisolasi yang tidak pernah berpartisipasi dalam merger memiliki bentuk spiral. Galaksi-galaksi yang terlibat dalam merger sangat cacat dan mengandung sejumlah besar bintang pembentuk. Dan galaksi yang baru saja melewati proses ini, dan di mana pembentukan bintang aktif sudah selesai, tenang, membentuk bentuk elips.



Jika kita ingin dua galaksi besar bergabung dan membentuk spiral, mereka harus memiliki konfigurasi awal yang sangat sukses bertepatan (yang secara statistik tidak mungkin), termasuk orientasi dan rotasi yang diinginkan. Dan semakin banyak merger galaksi besar terjadi, semakin besar peluang kita untuk menghancurkan struktur spiral dan tetap elips.

Bahkan ada beberapa galaksi yang menyerupai hibrida spiral dan elips. Ini diyakini telah terjadi sebagai hasil dari "merger semi-besar," ketika sebuah galaksi besar bergabung menjadi yang lebih kecil, menghasilkan bentuk elips, tetapi mempertahankan bentuk spiral.



Itulah sebabnya galaksi spiral terbesar di Semesta tidak begitu besar, dan galaksi yang lebih besar melewati merger, semakin besar kemungkinan mereka menjadi elips raksasa daripada spiral! Terima kasih atas pertanyaan yang luar biasa, Doug, dan saya harap jawabannya memuaskan rasa ingin tahu Anda. Kirimkan saya pertanyaan dan saran Anda untuk artikel berikut.

Source: https://habr.com/ru/post/id395467/


All Articles