Menanti Tabrakan Galaksi Bimasakti
Galaksi Bimasakti terbentuk dari tabrakan dan penggabungan galaksi-galaksi lain di masa lalu. Beberapa miliar tahun lagi, Bimasakti juga akan bertabrakan dengan galaksi Awan Magellan Besar dan galaksi Andromeda.
Citra inti galaksi Bimasakti yang dipotret di atas antena teleskop radio di kawasan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Chile.
Struktur galaksi Bimasakti saat ini diperkirakan terbentuk dari beberapa kali tabrakan antara Bimasakti dengan galaksi katai Sagittarius miliaran tahun lalu. Dalam 2,5 miliar tahun lagi, Bimasakti akan bertabrakan dengan galaksi Awan Magellan Besar. Selanjutnya pada 4,5 miliar tahun yang akan datang, Bimasakti akan bersinggungan dengan galaksi Andromeda.
Galaksi Andromeda, galaksi tetangga terdekat Bimasakti, ternyata terbentuk dari penggabungan galaksi lain yang saling bertabrakan pada 2 miliar tahun lalu. Peristiwa itu memicu terjadinya migrasi alias perpindahan bintang secara besar-besaran.
Simpulan itu diperoleh setelah tim astronom internasional Arjun Dey dari Laboratorium Riset Astronomi Optik-Inframerah Nasional, Yayasan Sains Nasional (NSF’s NOIRLab), Arizona, Amerika Serikat, berhasil mengamati gerak 7.500 bintang yang ada di bagian dalam halo galaksi Andromeda. Halo adalah daerah di bagian tengah galaksi yang dihuni lebih banyak bintang.
Analisis gerak bintang-bintang itu dilakukan menggunakan Instrumen Spektroskopi Energi Gelap (DESI), spektrometer terkuat di dunia saat ini. Spektrometer itu melekat di teleksop Nicholas U Mayall di Observatorium Nasional Kitt Peak, Arizona, AS, dan mampu mengukur spektrum lebih dari 100.000 galaksi dalam satu hari.
Tabrakan galaksi itu akan menyajikan pemandangan langit yang spektakuler, khususnya bagi mereka yang ada di sekitar Bumi pada 4,5 miliar tahun mendatang.
Hasilnya, seperti yang dipublikasikandiThe Astrophysical Journal, 8 Februari 2023, bintang-bintang di galaksi Andromeda berasal dari tabrakan Andromeda dengan galaksi lain pada 2 miliar tahun yang lalu hingga bintang-bintang di antara kedua galaksi itu menyatu. Penggabungan bintang dari dua galaksi itu membentuk galaksi Andromeda seperti yang terlihat sekarang.
Galaksi Andromeda adalah galaksi tetangga terdekat dari Bimasakti yang berjarak 2,5 juta tahun cahaya. Galaksi ini terentang sejauh 200.000 tahun cahaya dan memiliki sekitar 1 triliun bintang. Galaksi ini mirip dengan Bimasakti karena terbentuk dari gabungan dan tabrakan dengan galaksi lain di masa lalu. Pada 4,5 miliar tahun mendatang, galaksi Andromeda dan Bimasakti akan bertabrakan dan membentuk galaksi baru yang dinamai Milkomeda.
”Migrasi bintang dalam galaksi Andromeda itu berlangsung sangat detail dan indah,” kata Dey kepada Livescience, 9 Februari 2023.
Galaksi Andromeda adalah galaksi terdekat dari Bimasakti yang berjarak 2,5 juta tahun cahaya. Nama lainnya adalah galaksi M31 yang merujuk pada obyek langit ke-31 dalam katalog Messier yang dicatatkan oleh astronom Perancis, Charles Messier, tahun 1764. Namun, ilmuwan pertama yang mencatatnya, seperti dikutip dari Space, 10 Januri 2018, adalah astronom Persia, Abd al-Rahman al-Sufi, yang menyebutnya ”awan kecil” pada tahun 964.
Dalam kondisi langit gelap sempurna, galaksi ini bisa diamati dengan mata telanjang dan tampak seperti kumpulan bintik-bintik putih. Dilihat dari Jakarta, Sabtu (11/2/2023), dengan menggunakan aplikasi Stellarium, Andromeda terlihat di arah barat laut dengan ketinggian sekitar 20 derajat sejak selepas Matahari terbenam hingga terbenam menjelang pukul 9 malam.
Baca juga: Saat Venus dan Jupiter ”Bercumbu” di Hadapan Mars
Namun, mengamati Andromeda dengan mata telanjang di Jakarta seperti mustahil dilakukan akibat besarnya polusi cahaya dan polusi udara. Belum lagi pada Sabtu malam, sebagian wilayah Jakarta dan sekitarnya diguyur hujan.
Citra galaksi Andromeda atau M31 diperoleh dari penggabungan sejumlah segmen foto.
Sama seperti Bimasakti, galaksi Andromeda juga berbentuk galaksi spiral dengan sebagian besar bintang berkumpul di bagian tengah galaksi dan disebut halo. Di bagian piringan galaksi, bintang-bintang berkumpul di lengan galaksi. Namun, Andromeda memiliki hampir 1 triliun bintang atau empat kali lipat dari jumlah bintang yang dimiliki Bimasakti.
Temuan Dey dan rekan itu makin memperkuat dugaan bahwa galaksi Andromeda memiliki banyak kemiripan dengan Bimasakti. Karena itu, dengan mengetahui sejarah pembentukan dan pertumbuhan galaksi Andromeda, pemahaman manusia tentang rumah besarnya, yaitu galaksi Bimasakti, akan semakin baik pula.
Berulang
Dari pengamatan manusia, langit malam terlihat tidak berubah. Padahal, sejatinya, alam semesta adalah tempat yang sangat dinamis. Semua benda langit berevolusi dan berubah di dalam alam semesta yang terus mengembang dipercepat. Kondisi itu juga berlaku bagi galaksi-galaksi besar, seperti Andromeda dan Bimasakti.
Baca juga: Tabrakan Galaksi Tertua Ditemukan
”Andromeda dan Bimasakti terbentuk dari banyak bagian yang berasal dari galaksi-galaksi kecil yang bergabung sepanjang sejarah kosmik,” kata Dey.
Sama seperti Andromeda, sebagian besar bintang di halo Bimasakti juga diyakini berasal dari galaksi lain yang melakukan penggabungan secara besar-besaran antara 8 miliar hingga 10 miliar tahun yang lalu. Penggabungan itu membentuk galaksi baru, yaitu Bimasakti seperti yang terlihat sekarang.
”Astronom belum pernah melihat dengan sangat jelas gerak bintang-bintang di dalam galaksi maupun terbentuknya struktur baru akibat penggabungan galaksi,” kata Sergey Koposov dari Universitas Edinburgh, Inggris. Karena itu, memahami sisa-sisa penggabungan dan migrasi bintang di Andromeda akan membantu astronom mempelajari hal serupa di Bimasakti.
Meski demikian, penggabungan sejumlah galaksi di masa lampau yang membentuk galaksi Andromeda dan galaksi Bimasakti hingga seperti sekarang sepertinya bukanlah peristiwa pertama dan terakhir.
Baca juga: Planet Pertama di Luar Bimasakti
Studi Tomáz Ruiz-Lara dari Institut Astrofisika Canarias (IAC) di Tenerife, Spanyol, seperti dikutip dari situs Badan Antariksa Eropa (ESA), 25 Mei 2020, menyebut Bimasakti bertabrakan dengan galaksi kerdil Sagittarius pada 5,7 miliar tahun yang lalu. Riak tabrakan itu membentuk bintang-bintang di Bimasakti, termasuk Matahari dan Tata Surya kita yang terbentuk 4,7 miliar tahun lalu.
Galaksi katai Sagittarius adalah satelit dari galaksi Bimasakti yang mengorbit Bimasakti tiap beberapa miliar tahun sekali. Setidaknya, galaksi katai Sagittarius telah bertabrakan dengan Bimasakti hingga memicu pembentukan bintang-bintang di Bimasakti. Salah satu tabrakan Sagittarius dan Bimasakti itu terjadi 5,7 miliar tahun yang lalu yang riaknya memicu terbentuknya Matahari dan Tata Surya 4,7 miliar tahun yang lalu.
Dari data gerak bintang yang diamati oleh wahana antariksa Gaia milik ESA, galaksi katai Sagittarius itu telah tiga kali bersinggungan dengan galaksi Bimasakti, yaitu berkisar 5 miliar-6 miliar tahun yang lalu, 2 miliar tahun lampau, dan satu miliar tahun lalu. Singgungan ini telah meningkatkan pembentukan bintang-bintang di Bimasakti pada 5,7 miliar tahun lalu, 1,9 miliar tahun lampau, dan 1 miliar tahun ke belakang.
Tak hanya itu, berdasarkan penghitungan gerak Andromeda dan Bimasakti, seperti disebut Space, 9 Februari 2019, kedua galaksi itu diperkirakan akan bertabrakan dan membentuk galaksi baru pada 4,5 miliar tahun dari sekarang. Namun, berdasarkan pengamatan gerak bintang oleh Gaia, tabrakan kedua galaksi itu akan terjadi lebih cepat, sekitar 3,9 miliar tahun mendatang.
”Temuan ini sangat penting untuk memahami bagaimana galaksi kita berevolusi dan berinteraksi,” kata peneliti di proyek Gaia, Timo Prusti.
Seri ilustrasi tabrakan antara galaksi Andromeda dan Bimasakti yang diperkirakan akan terjadi sekitar 3,9 miliar tahun hingga 4,5 miliar tahun lagi. Gambar baris pertama adalah kondisi saat ini (kiri) dan piringan Andromeda terlihat mendekati Bimasakti pada 2 miliar tahun lagi. Baris kedua menunjukkan ukuran Andromeda semakin membesar yang menunjukkan makin dekatnya jarak Andromeda dengan Bimasakti pada 3,75 miliar tahun lagi (kiri) dan mulai terbentuk formasi bintang baru akibat tabrakan kedua galaksi itu pada 3,85 miliar tahun mendatang (kanan). Baris ketiga menunjukkan proses pembentukan bintang baru yang terbentuk pada 3,9 miliar tahun mendatang (kiri) dan pada 4 miliar tahun lagi susunan galaksi Andromeda akan meregang dan Bimasakti menjadi melengkung (kanan). Pada baris keempat menunjukkan kondisi setelah tabrakan Andromeda dan Bimasakti terjadi, yaitu saat inti Bimasakti dan inti Andromeda terlihat seperti pasangan bola terang pada 5,1 miliar tahun lagi (kiri) dan tabrakan kedua galaksi itu membentuk galaksi raksasa baru berbentuk elips dengan inti galaksi yang sangat terang saat malam pada 7 miliar tahun mendatang.
Tabrakan antara Bimasakti dan Andromeda itu diperkirakan hanyalah tabrakan samping antarpinggiran piringan galaksi, bukan tabrakan langsung. Karena jarak antarbintang sangat jauh, Tata Surya diperkirakan selamat dari tabrakan tersebut, tidak akan hancur atau tercerai berai. Kemungkinan Tata Surya terganggu akibat tabrakan galaksi itu sangat kecil. Namun, tabrakan galaksi itu akan menyajikan pemandangan langit yang spektakuler khususnya bagi mereka yang ada di sekitar Bumi pada 4,5 miliar tahun mendatang.
Kedua galaksi besar yang saling bertabrakan itu akan membentuk galaksi baru. Meski masih cukup lama terjadinya, manusia telah mempersiapkan nama untuk galaksi baru yang terbentuk, yaitu Milkomeda yang merupakan gabungan dari nama Milky Way dan Andromeda.
Seri ilustrasi tabrakan antara galaksi Andromeda dan Bimasakti yang diperkirakan akan terjadi sekitar 3,9 miliar tahun hingga 4,5 miliar tahun lagi. Gambar baris pertama adalah kondisi saat ini (kiri) dan piringan Andromeda terlihat mendekati Bimasakti pada 2 miliar tahun lagi. Baris kedua menunjukkan ukuran Andromeda semakin membesar yang menunjukkan makin dekatnya jarak Andromeda dengan Bimasakti pada 3,75 miliar tahun lagi (kiri) dan mulai terbentuk formasi bintang baru akibat tabrakan kedua galaksi itu pada 3,85 miliar tahun mendatang (kanan). Baris ketiga menunjukkan proses pembentukan bintang baru yang terbentuk pada 3,9 miliar tahun mendatang (kiri) dan pada 4 miliar tahun lagi susunan galaksi Andromeda akan meregang dan Bimasakti menjadi melengkung (kanan). Pada baris keempat menunjukkan kondisi setelah tabrakan Andromeda dan Bimasakti terjadi, yaitu saat inti Bimasakti dan inti Andromeda terlihat seperti pasangan bola terang pada 5,1 miliar tahun lagi (kiri) dan tabrakan kedua galaksi itu membentuk galaksi raksasa baru berbentuk elips dengan inti galaksi yang sangat terang saat malam pada 7 miliar tahun mendatang.
Namun, sebelum tabrakan Andromeda dan Bimasakti terjadi, seperti ditulis Space, 5 Januari 2019, Bimasakti akan terlebih dahulu bertabarakan dengan galaksi Awan Magellan Besar (Large Magellanic Cloud/LMC) pada 2,5 miliar tahun dari sekarang. LMC berjarak 163.000 tahun cahaya dari Bimasakti dan sering dianggap sebagai satelit dari galaksi Bimasakti.
Bimasakti yang lebar piringannya mencapai 100.000 tahun cahaya diperkirakan akan melahap LMC yang diameternya hanya 14.000 tahun cahaya. Saat ini, LMC memang bergerak menjauhi Bimasakti, tetapi pada 1 miliar tahun lagi dia akan bergerak berbalik menuju pusat Bimasakti hingga akhirnya kedua galaksi itu bergabung pada 1,5 miliar tahun berikutnya.
Ilustrasi galaksi Bimasakti dengan Awan Magellan Besar atau Large Magellanic Clouds (kiri bawah) dan Awan Magellan Kecil atau Small Magellanic Clouds (kiri atas). Awan Magellan Besar adalah galaksi katai yang mengorbit Bimasakti dan diperkirakan akan bertabrakan kembali dengan Bimasakti pada 2,5 miliar tahun lagi.
”Kehancuran LMC juga akan mendatangkan malapetaka bagi Bimasakti. Tabrakan itu akan membangunkan lubang hitam yang ada di inti galaksi Bimasakti, yaitu Sagittarius A*, dan mengubah galaksi kita menjadi inti galaksi aktif atau quasar,” kata Marius Catun, peneliti Institut Kosmologi Komputasi di Universitas Durham, Inggris.
Mengembang
Meski alam semesta sangat luas dan mengembang dipercepat, tabrakan antargalaksi tetap terjadi. Bukankah proses pengembangan alam semesta akan membuat galaksi saling berjauhan?
Dikutip dari majalah Astronomy, Oktober 2022, meski alam semesta mengembang, galaksi-galaksi yang dekat tetap saling berinteraksi. Andromeda, Bimasakti, LMC, dan Sagittarius adalah galaksi-galaksi yang bergabung dalam kelompok galaksi Grup Lokal (Local Group). Grup ini memiliki tiga galaksi besar, yaitu Andromeda (M31), Bimasakti, dan Triangulum (M33), serta puluhan galaksi kecil.
Dalam struktur yang lebih besar, seperti dikutip Kompas, 18 September 2014, kelompok galaksi Grup Lokal yang terbentang sejauh 10 juta tahun cahaya itu menjadi bagian dari Gugus Galaksi Virgo yang terentang sejauh 15 juta tahun cahaya dan memiliki 1.200 galaksi-2.000 galaksi.
Galaksi raksasa berbentuk elips Messier 87 (M87) yang terletak di arah rasi Virgo.
Gugus Galaksi Virgo merupakan bagian dari Supergugus Galaksi Virgo yang terentang sejauh 110 juta tahun cahaya dan beranggotakan 47.000 galaksi. Supergugus Galaksi Virgo bersama Supergugus Galaksi Norma-Hydra, Centaurus, dan Pavo-Indus merupakan bagian dari Supergugus Galaksi Laniakea. Hingga kini, Laniakea adalah struktur terbesar di alam semesta yang diketahui manusia.
Karena itu, meski semua galaksi ikut serta dalam pengembangan alam semesta yang membuat mereka saling menjauh, galaksi-galaksi yang saling berdekatan tetap memiliki interaksi gravitasi yang membuat mereka tarik-menarik. Jika galaksi-galaksi yang saling berdekatan itu bergerak tidak terlalu cepat, maka sulit bagi mereka untuk terpisah hingga peluang tabrakannya makin besar.
Namun, galaksi-galaksi ini tetap butuh miliaran tahun sebelum akhirnya bertabrakan. Biasanya, seperti ditulis Forbes, 10 April 2016, tabrakan pertama umumnya akan meleset dan melanjutkan miliaran tahun berikutnya untuk menunggu tabrakan kedua dan seterusnya.
Citra galaksi Pusaran atau Whirlpool (M51a/NGC 5194) bersama galaksi M51b/NGC 5195 jelang saling bertabrakan. Kondisi itu mirip dengan tabrakan yang akan terjadi antara galaksi Bimasakti dan Awan Magellan Besar pada 2 miliar tahun yang akan datang.
Meski demikian, tabrakan galaksi itu tidak akan terjadi jika gaya pengembangan alam semesta jauh lebih kuat dari gaya gravitasi di antara galaksi yang berdekatan. Situasi ini akan membuat galaksi-galaksi di semesta senantiasa terisolasi sepanjang waktu, terpisah jauh dari galaksi lainnya dan tanpa ada kesempatan untuk saling bertemu.
Besarnya gaya pengembangan alam semesta yang melebihi gaya tarik-menarik antargalaksi yang saling berdekatan itu tidak hanya menghindarkan peluang tabrakan antargalaksi, tetapi juga membuat kesempatan manusia untuk mencari makhluk hidup lain untuk berbagi semesta semakin sulit terwujud.
