Galaksi
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Galaksi adalah sebuah sistem masif yang terikat gaya
gravitasi yang terdiri atas
bintang (dengan segala bentuk manifestasinya, antara lain
bintang neutron dan
lubang hitam),
gas dan
debu medium antarbintang, dan
materi gelap–komponen yang penting namun belum begitu dimengerti.
[1][2] Kata galaksi berasal dari bahasa
Yunani galaxias (γαλαξίας), yang berarti "seperti susu," yang merujuk pada galaksi
Bima Sakti (
bahasa Inggris:
Milky Way [jalan susu]). Galaksi yang ada berkisar dari
galaksi katai dengan hanya sepuluh juta (10
7) bintang
[3] hingga galaksi raksasa dengan seratus triliun (10
14) bintang,
[4] yang semuanya mengorbit pada
pusat massa galaksi masing-masing.
Matahari adalah salah satu bintang dalam galaksi
Bima Sakti;
tata surya termasuk bumi dan semua benda yang mengorbit Matahari.
Tiap galaksi memiliki jumlah
sistem bintang dan
gugus bintang yang beragam, demikian juga jenis
awan antarbintangnya. Di antara galaksi-galaksi ini tersebar
medium antarbintang berupa gas, debu, dan
sinar kosmis.
Lubang hitam supermasif terdapat di pusat sebagian besar galaksi. Diperkirakan lubang hitam supermasif inilah penyebab utama
inti galaksi aktif yang ditemukan pada sebagian galaksi. Galaksi Bima Sakti diketahui memiliki setidaknya satu lubang hitam supermasif.
[5]
Secara historis galaksi dikelompokkan berdasarkan bentuk terlihatnya
atau biasa disebut morfologi visualnya. Bentuk yang umum adalah
galaksi eliptis,
[6] yang memiliki profil cahaya berbentuk elips.
Galaksi spiral
adalah galaksi berbentuk cakram dengan lengan galaksi yang melengkunng
dan berisi debu. Galaksi dengan bentuk yang tak beraturan atau tidak
biasa disebut
galaksi tak beraturan
dan biasanya disebabkan karena gangguan oleh tarikan gravitasi galaksi
tetangga. Interaksi yang demikian antara galaksi-galaksi yang berdekatan
dapat menyebabkan penggabungan, yang terkadang meningkatkan jumlah
pembentukan bintang hingga menghasilkan
galaksi starburst.
[7]
Kemungkinan terdapat lebih dari 170 miliar (
1,7 × 1011) galaksi dalam
alam semesta teramati.
[8] Sebagian besar berdiameter 1000 hingga 100.000
parsec[9] dan biasanya dipisahkan oleh jarak beberapa juta parsec (atau megaparsec).
[10] Ruang antargalaksi diisi oleh gas tipis dengan kerapatan massa kurang dari satu
atom per
meter kubik. Sebagian besar galaksi diorganisasikan ke dalam sebuah hirarki himpunan yang disebut
kelompok dan gugus, yang pada gilirannya membentuk himpunan yang lebih besar yang disebut
gugus raksasa. Dalam
skala terbesar himpunan-himpunan ini umumnya tersusun dalam
lapisan dan untaian yang dikelilingi oleh kehampaan yang sangat luas.
[11]
Meskipun belum dipahami secara menyeluruh,
materi gelap kemungkinan menyusun sekitar 90% dari
massa sebagian besar galaksi.
[butuh rujukan] Data pengamatan menunjukkan
lubang hitam supermasif kemungkinan ada di pusat dari banyak (kalau tidak semua) galaksi.
Etimologi
Kata
galaksi berasal dari istilah
bahasa Yunani untuk menyebut
galaksi kita,
galaxias (γαλαξίας) atau
kyklos galaktikos (κύκλος γαλακτικός). Masing-masing berarti "sesuatu yang menyerupai susu" dan "lingkaran susu",
[12] sesuai dengan penampakannya di angkasa berupa pita putih samar. Dalam
mitologi Yunani,
Zeus menempatkan anak laki-lakinya yang dilahirkan oleh manusia biasa, bayi
Heracles, pada payudara
Hera
ketika Hera sedang tidur sehingga bayi tersebut meminum susunya dan
karena itu menjadi manusia abadi. Hera terbangun ketika sedang menyusui
dan kemudian menyadari ia sedang menyusui bayi yang tak dikenalnya: ia
mendorong bayi tersebut dan air susunya menyembur mewarnai langit malam,
menghasilkan pita cahaya tipis yang dikenal dalam bahasa Inggris
sebagai
Milky Way (jalan susu).
[13][14]
Ketika
William Herschel menyusun "katalog
nebula" miliknya pada tahun 1786, dia menggunakan istilah "
nebula spiral" untuk objek-objek tertentu seperti objek
M31.
Di kemudian waktu akan disadari bahwa objek tersebut sebenarnya
merupakan kumpulan dari banyak bintang, dan dipakailah istilah "
island universe" ("alam semesta pulau") untuk merujuk pada objek yang demikian. Namun, kemudian disadari bahwa kata "
universe"
(alam semesta) berarti keseluruhan jagad raya, sehingga istilah ini
tidak dipakai lagi dan objek yang demikian kemudian dikenal sebagai
galaksi.
[15]
Sejarah pengamatan
Pengetahuan bahwa kita hidup di dalam sebuah galaksi dan bahwa
terdapat banyak galaksi lainnya, diperoleh seiring dengan
penemuan-penemuan kita tentang Bima Sakti dan
nebula-nebula lainnya di langit malam.
Bima Sakti
Filsuf Yunani Democritus
(450–370 SM) mengemukakan bahwa pita kabut putih di langit malam hari
yang dikenal sebagai Bima Sakti kemungkinan terdiri dari bintang-bintang
yang sangat jauh jaraknya.
[16] Namun
Aristoteles
(384–322 SM), memercayai bahwa pita tersebut disebabkan oleh "kobaran
hembusan napas yang menyala-nyala dari banyak bintang besar yang
berjarak dekat satu sama lain" dan bahwa "kobaran ini terjadi di bagian
atas atmosfer, yaitu di wilayah
dunia yang selalu diisi dengan gerakan surgawi."
[17] Filsuf
neoplatonis Olympiodorus Junior (± 495–570) kritis terhadap pandangan ini secara ilmiah, beralasan bahwa jika memang benar Bima Sakti berada di wilayah
sublunar
(terletak antara bumi dan bulan), maka harusnya ia terlihat berbeda
pada waktu dan tempat yang berbeda di bumi, dan ia seharusnya memiliki
paralaks,
yang ternyata tidak. Dalam pandangannya, Bima Sakti terletak jauh di
angkasa. Pendapat ini akan sangat berpengaruh nantinya di dalam
dunia Islam.
[18]
Menurut Mohani Muhammad,
astronom Arab Ibnu Haitham (965–1037) adalah orang yang melakukan usaha-usaha pertama dalam mengamati dan mengukur paralaks Bima Sakti,
[19]
dan ia menjadi "berkeyakinan kuat bahwa karena Bima Sakti tidak
memiliki paralaks, pastilah jaraknya sangat jauh dari bumi dan bukannya
berada dalam atmosfer."
[20] Astronom
Persia Al-Biruni
(973–1048) mengemukakan bahwa Bima Sakti merupakan "kumpulan yang tak
terhitung jumlahnya dari bagian-bagian yang bersifat seperti bintang
nebula."
[21][22] Astronom
Andalusia Ibnu Bajjah (dikenal di barat dengan nama latin "
Avempace",
meninggal 1138) mengemukakan bahwa Bima Sakti dibentuk oleh banyak
bintang yang saling hampir bersentuhan satu dengan yang lain sehingga
tampak menjadi seperti gambar sinambung akibat pengaruh
pembiasan dari material
sublunar,
[17][23] mengutip hasil pengamatannya terhadap
konjungsi antara Jupiter dan Mars sebagai bukti bahwa hal tersebut dapat terjadi jika dua objek saling berdekatan.
[17] Pada abad ke-14, ilmuwan kelahiran Suriah
Ibnu Qayyim,
mengemukakan bahwa Bima Sakti merupakan "bintang-bintang kecil yang tak
terhitung jumlahnya saling berdesakan dalam alam bintang-bintang
tetap".
[24]
Bukti nyata bahwa Bima Sakti terdiri atas banyak bintang, datang pada tahun 1610 ketika astronom Italia
Galileo Galilei menggunakan sebuah
teleskop
untuk mempelajari Bima Sakti dan menemukan bahwa Bima Sakti tersusun
atas bintang-bintang redup dalam jumlah yang luar biasa banyaknya.
[25] Pada tahun 1750 astronom Inggris
Thomas Wright, dalam bukunya
An original theory or new hypothesis of the Universe
(Teori asli atau hipotesis baru tentang Alam Semesta), berspekulasi
(namun benar) bahwa Bima Sakti kemungkinan adalah sebuah badan berputar
dari bintang-bintang dalam jumlah besar yang diikat oleh
gaya gravitasi,
serupa dengan tata surya namun dalam skala yang jauh lebih besar.
Piringan bintang yang dihasilkan dapat terlihat sebagai pita di langit
dari sudut pandang kita dalam piringan tersebut.
[26] Dalam risalah pada tahun 1755,
Immanuel Kant mengembangkan ide Wright tentang struktur Bima Sakti.
Bentuk Bima Sakti yang disimpulkan dari hitungan bintang oleh William
Herscel pada tahun 1785; tata surya dianggap berada di dekat pusat
galaksi.
Usaha pertama untuk menggambarkan bentuk Bima Sakti dan letak
matahari di dalamnya dilakukan oleh
William Herschel
pada tahun 1785 dengan cara menghitung secara hati-hati jumlah bintang
yang ada di berbagai wilayah langit yang beda. Dia menghasilkan sebuah
diagram bentuk Bima Sakti dengan tata surya terletak dekat dengan
pusatnya.
[27] Menggunakan pendekatan yang lebih baik,
Jacobus Kapteyn
pada tahun 1920 sampai pada kesimpulan berupa sebuah gambar galaksi
elipsoid kecil (dengan garis tengah kira-kira 15 kiloparsec) dengan
matahari terletak dekat dengan pusat galaksi. Metode yang berbeda oleh
Harlow Shapley berdasarkan pengatalogan
gugus bola
menghasilkan gambar yang sangat jauh berbeda: sebuah piringan pipih
dengan garis tengah kira-kira 70 kiloparsec dan matahari terletak jauh
dari pusat galaksi.
[26] Kedua analisis tersebut gagal memperhitungkan
penyerapan cahaya oleh
debu antarbintang yang ada di
bidang galaksi, namun setelah
Robert Julius Trumpler menghitung efek ini pada tahun 1930 dengan mempelajari
gugus terbuka, gambaran terkini galaksi tuan rumah kita, Bima Sakti, terlahir.
[28]
Pembedaan dari nebula lainnya
Pada abad ke-10, astronom Persia
As-Sufi membuat pengamatan yang tercatat paling awal terhadap
galaksi Andromeda, menggambarkannya sebagai "awan kecil".
[29] As-Sufi yang menerbitkan temuannya dalam
Kitab Bintang-Bintang Tetap pada tahun 964, juga mengenali
Awan Magellan Besar yang dapat dilihat dari
Yaman, walau bukan dari
Isfahan; dan galaksi ini tidak akan dilihat oleh orang Eropa hingga perjalanan
Magellan pada abad ke-16.
[30][31] Galaksi Andromeda ditemukan kembali secara terpisah oleh
Simon Marius pada tahun 1612.
[29]
Hanya kedua galaksi inilah galaksi di luar Bima Sakti yang mudah
dilihat dengan mata telanjang, menjadikan keduanya sebagai
galaksi-galaksi pertama yang diamati dari bumi. Pada tahun 1750
Thomas Wright dalam bukunya
An original theory or new hypothesis of the Universe
(Teori asli atau hipotesis baru tentang Alam Semesta), berspekulasi
(namun benar) bahwa Bima Sakti adalah sebuah badan berputar dari
bintang-bintang, dan bahwa beberapa nebula yang tampak di malam hari
bisa jadi merupakan Bima Sakti yang lain.
[26][32]
Menuju akhir abad ke-18,
Charles Messier menghimpun sebuah
katalog
yang berisi 109 nebula (objek angkasa dengan tampilan berkabut) yang
paling terang, yang kemudian diikuti dengan sebuah katalog yang lebih
besar yang berisi 5.000 nebula disusun oleh William Herschel.
[26] Pada tahun 1845,
Lord Rosse
membangun sebuah teleskop baru yang mampu membedakan nebula elips dan
spiral. Dia juga berhasil membedakan titik-titik sumber cahaya tunggal
di beberapa nebula ini.
[33]
Pada tahun 1912
Vesto Slipher
membuat penelitian dengan spektrografi terhadap nebula-nebula spiral
paling terang untuk menentukan apakah mereka terbuat dari bahan-bahan
kimia yang diharapkan ada dalam sebuah sistem planet. Namun Slipher
menemukan bahwa nebula spiral memiliki geseran merah yang tinggi,
menunjukkan bahwa mereka sedang bergerak menjauh dengan kecepatan yang
lebih tinggi dari
kecepatan lepas
Bima Sakti. Karena itu disimpulkan bahwa galaksi-galaksi tersebut tidak
terikat secara gravitasi pada Bima Sakti dan kecil kemungkinannya
merupakan bagian dari Bima Sakti.
[34][35]
Pada tahun 1917,
Heber Curtis mengamati bahwa terdapat sebuah bintang baru,
S Andromedae, dalam "Nebula
Andromeda Besar" (sebagaimana Galaksi Andromeda,
Objek Messier M31
dikenal saat itu). Dengan mencari rekaman foto, dia menemukan 11
bintang baru lainnya. Curtis memperhatikan bahwa bintang-bintang baru
ini rata-rata 10
magnitudo
lebih redup dibandingkan dengan bintang-bintang baru yang muncul di
galaksi kita. Sebagai hasilnya dia dapat menghitung perkiraan jaraknya
adalah 150,000
parsec. Dia menjadi pendukung hipotesis yang disebut "
island universes" yang beranggapan bahwa nebula spiral sebenarnya adalah galaksi tersendiri.
[36]
Foto "Nebula Andromeda Besar" dari tahun 1899, yang kemudian dikenal sebagai
Galaksi Andromeda
Pada tahun 1920, apa yang disebut
"Debat Besar" terjadi antara
Harlow Shapley and
Heber Curtis
mengenai sifat Bima Sakti, nebula spiral dan dimensi alam semesta.
Untuk mendukung klaimnya yang menyatakan Nebula Andromeda Besar
merupakan sebuah galaksi luar, Curtis menunjukkan bukti berupa munculnya
jalur-jalur gelap menyerupai awan debu yang terdapat pada Bima Sakti
dan juga
pergeseran Doppler yang cukup besar.
[37]
Permasalahan tersebut terselesaikan dengan pasti pada tahun 1922 ketika astronom
Estonia Ernst Öpik
memberikan penentuan jarak yang mendukung teori bahwa Nebula Andromeda
adalah benar merupakan sebuah objek luar galaksi yang jauh.
[38] Dengan menggunakan teleskop 100 inci baru milik
Observatorium Gunung Wilson,
Edwin Hubble
berhasil menentukan bahwa bagian luar sebagian nebula spiral merupakan
kumpulan dari bintang-bintang tunggal dan mengidentifikasi beberapa
Bintang variabel Chepeid,
yang memungkinkannya memperkirakan jarak nebula-nebula tersebut: mereka
terlalu sangat jauh untuk dapat menjadi bagian dari Bima Sakti.
[39] Pada tahun 1936 Hubble menciptakan sebuah sistem klasifikasi untuk galaksi yang masih dipergunakan hingga saat ini yakni
urutan Hubble.
[40]
Penelitian modern
Kurva rotasi
galaksi spiral biasa: perkirakan berdasarkan materi terlihat (A) dan
kecepatan teramati (B). Sumbu vertikal mewakili kecepatan rotasi dan
sumbu horizontal mewakili jarak objek dari pusat galaksi.
Pada tahun 1944,
Hendrik van de Hulst memperkirakan akan adanya radiasi
gelombang mikro dengan
panjang gelombang 21 cm yang berasal dari gas antarbintang yang berisi atom hidrogen;
[41]
radiasi ini diamati pada tahun 1951. Radiasi ini memungkinkan
penelitian yang jauh lebih baik terhadap galaksi Bima Sakti, karena
radiasi tersebut tidak terpengaruh penyerapan oleh debu antarbintang,
dan pergeseran Doppler-nya dapat digunakan untuk memetakan pergerakan
gas tersebut di dalam galaksi. Pengamatan ini mendorong terciptanya
postulat tentang
struktur batang yang berputar pada pusat galaksi.
[42] Dengan
teleskop radio yang ditingkatkan, gas hidrogen dapat juga dilacak pada galaksi-galaksi lain.
Pada tahun 1970, berdasarkan penelitian
Vera Rubin terhadap
kecepatan rotasi
gas dalam galaksi, ditemukan bahwa total massa terlihat (bintang dan
gas) tidak sesuai dengan kecepatan berputar gas tersebut. Masalah
perputaran galaksi ini dikira dapat dijelaskan dengan adanya sejumlah
besar
materi gelap yang tak terlihat.
[43][44]
Sejak tahun 1990-an,
Teleskop Angkasa Hubble
menghasilkan pengamatan yang lebih baik. Di antaranya, hasil pengamatan
dengan Teleskop Hubble membuktikan bahwa materi gelap yang hilang dalam
galaksi kita tidak mungkin pada dasarnya hanya terdiri dari
bintang-bintang redup atau kecil.
[45] Hubble Deep Field,
sebuah foto dengan eksposur yang sangat panjang wilayah langit yang
relatif kosong, memberikan bukti bahwa terdapat kira-kira 125 miliar (
1,25×1011) galaksi di alam semesta.
[46] Peningkatan dalam teknologi pendeteksian
spektrum-spektrum tak kasat mata (teleskop radio, kamera inframerah, dan
teleskop sinar x)
memungkinkan pendeteksian galaksi-galaksi lain yang tidak terdeteksi
sebelumnya oleh teleskop Hubble. Secara khusus, survei galaksi dalam
zona langka galaksi (wilayah langit yang terhalang oleh Bima Sakti) berhasil menunjukkan sejumlah galaksi baru.
[47]
Jenis dan bentuk
Jenis-jenis galaksi berdasarkan sistem klasifikasi Hubble.
E merupakan tipe galaksi eliptis,
S merupakan galaksi spiral, dan
SB merupakan galaksi spiral berbatang.
[note 1]
Galaksi dapat dikelompokkan dalam tiga jenis utama: eliptis, spiral
dan tak beraturan. Gambaran yang lebih lengkap mengenai jenis galaksi
berdasarkan bentuknya bisa didapatkan dalam
sistem klasifikasi Hubble.
Karena sistem klasifikasi Hubble hanya berdasarkan pada pengamatan
visual, klasifikasi ini mungkin melewatkan beberapa karakteristik
penting dari galaksi, seperti laju pembentukan bintang (di galaksi
starburst) dan aktivitas inti galaksi (di galaksi aktif).
[7]
Eliptis
Sistem klasifikasi Hubble membedakan galaksi eliptis berdasarkan
tingkat keelipsannya, dari E0 yang hampir berupa lingkaran, hingga E7
yang sangat lonjong. Galaksi dalam kategori ini memiliki bentuk dasar
elipsoid, sehingga tampak
elips dari berbagai sudut pandang. Galaksi tipe ini tampak memiliki sedikit struktur dan sedikit
materi antarbintang, sehingga galaksi demikian memiliki sedikit
gugus terbuka dan laju pembentukan bintang yang lambat. Galaksi tipe ini didominasi oleh
bintang tua
yang beredar mengelilingi pusat gravitasi dengan arah yang acak.
Bintang-bintang dalam galaksi ini memiliki sedikit unsur-unsur berat
karena pembentukan bintang sudah berhenti setelah lonjakan awalnya.
Dalam hal tersebut, galaksi tipe ini mirip dengan
gugus bola.
[48]
Galaksi-galaksi terbesar di alam semesta berbentuk galaksi eliptis
raksasa. Kebanyakan galaksi eliptis dipercayai terbentuk akibat
interaksi antar galaksi yang menyebabkan tabrakan atau penggabungan.
[49] Galaksi starburst merupakan akibat dari tabrakan yang demikian dan dapat menyebabkan pembentukan galaksi eliptis.
Spiral
Galaksi spiral terdiri dari sebuah piringan bintang-bintang yang berotasi, materi antarbintang, serta sebuah
tonjolan
pusat yang terdiri dari bintang-bintang tua. Selain itu, terdapat
lengan-lengan spiral terang yang menjulur dari tonjolan pusat. Dalam
sistem klasifikasi Hubble, galaksi spiral digolongkan sebagai tipe
S, diikuti sebuah huruf (
a,
b, atau
c) yang menunjukkan tingkat kerapatan dari lengan spiral dan ukuran dari tonjolan pusat. Galaksi
Sa memiliki lengan spiral yang samar dan bergulung rapat, serta tonjolan pusat yang relatif besar. Sedangkan galaksi
Sc memiliki lengan spiral yang jelas dan melebar serta tonjolan pusat yang relatif kecil.
[50] Galaksi spiral dengan lengan yang tidak jelas terkadang disebut galaksi spiral
flocculent. Sedang galaksi dengan lengan yang jelas dan menonjol disebut galaksi spiral
grand design.
Dalam galaksi spiral, lengannya membentuk pola seperti
spiral logaritmis, pola yang secara teoritis terbentuk karena adanya gangguan terhadap massa bintang yang berputar seragam. Dalam
teori gelombang kepadatan lengan spiral ini diperkirakan berisi materi berkepadatan tinggi.
[51]
Saat bintang melewati salah satu lengan galaksi kecepatannya
dipengaruhi oleh gaya gravitasi daerah yang kepadatan materinya lebih
tinggi, dan kembali normal saat bintang sudah melewatinya. Efek ini
mirip dengan "gelombang" pelambatan mobil di jalan raya yang penuh
mobil. Lengan galaksi terlihat jelas karena kepadatan materi yang tinggi
memungkinkan pembentukan bintang sehingga terdapat banyak bintang muda
dan terang di sana.
[52]
NGC 1300, contoh galaksi spiral berbatang.
Sebagian besar galaksi spiral memiliki kumpulan bintang berbentuk
batang lurus yang memanjang keluar dari sisi daerah inti dan kemudian
bergabung dengan struktur lengan spiral.
[53] Dalam sistem klasifikasi Hubble, galaksi ini dikategorikan sebagai
SB, dan diikuti huruf (
a,
b atau
c)
yang mengindikasikan bentuk lengan spiralnya (serupa dengan
penggolongan galaksi spiral biasa). Batang galaksi diperkirakan
merupakan struktur sementara yang disebabkan oleh gelombang materi
berkepadatan tinggi dari inti galaksi, atau karena interaksi
pasang surut dengan galaksi lain.
[54] Banyak galaksi spiral berbatang yang berinti aktif, kemungkinan karena adanya gas yang menuju ke inti melalui lengan spiral.
[55]
Galaksi
Bima Sakti merupakan galaksi spiral berbatang ukuran besar
[56] dengan diameter sekitar 30 kiloparsec dan ketebalan sekitar satu kiloparsec. Bima Sakti memiliki sekitar 200 miliar (2×10
11)
[57] bintang dengan massa total sekitar 600 miliar (6×10
11) kali massa Matahari.
[58]
Bentuk lain
Galaksi ganjil (
peculiar galaxy)
merupakan galaksi yang memiliki sifat-sifat yang tidak biasa karena
interaksi pasang surut dengan galaksi lain. Contohnya adalah
galaksi cincin,
yang memiliki struktur mirip cincin berisi bintang dan materi
antarbintang yang mengelilingi inti kosong. Galaksi cincin diperkirakan
terbentuk saat galaksi kecil melewati inti galaksi yang lebih besar.
[59]
Kejadian tersebut mungkin pernah dialami galaksi Andromeda yang
memiliki beberapa struktur mirip cincin jika diamati pada spektrum
inframerah.
[60]
Galaksi lentikular
merupakan bentuk pertengahan yang memiliki sifat baik dari galaksi
eliptis maupun galaksi spiral, dan dikategorikan sebagai tipe
S0 dan memiliki lengan spiral yang samar-samar serta halo berisi bintang yang berbentuk eliptis.
[61] (
Galaksi lentikular berbatang masuk dalam klasifikasi Hubble SB0).
Selain yang disebutkan dalam klasifikasi di atas, terdapat beberapa
galaksi yang tidak dapat langsung digolongkan ke dalam bentuk eliptis
atau spiral. Kelompok ini digolongkan sebagai galaksi iregular. Galaksi
iregular tipe Irr-I memiliki semacam struktur, namun tidak jelas masuk
dalam salah satu klasifikasi Hubble. Galaksi iregular tipe Irr-II tidak
memiliki struktur apapun yang mirip klasifikasi Hubble, dan kemungkinan
pernah terganggu oleh galaksi lain.
[62] Contoh terdekat galaksi (katai) iregular adalah
Awan Magellan.
Katai
Meski galaksi eliptis dan spiral terlihat sangat menonjol, namun
sepertinya sebagian besar galaksi di alam semesta merupakan galaksi
katai. Galaksi katai tampak relatif kecil jika dibandingkan dengan
galaksi lain, kira-kira hanya seperseratus dari ukuran Bima Sakti dan
hanya berisi beberapa miliar bintang. Bahkan beberapa galaksi katai
ultra-kompak baru-baru ini ditemukan yang hanya berukuran 100 parsec
panjangnya.
[63]
Beberapa galaksi katai dapat mengitari sebuah galaksi tunggal yang
lebih besar; Bima Sakti sendiri memiliki sedikitnya selusin satelit yang
demikian, dengan perkiran 300–500 lagi belum ditemukan.
[64] Galaksi katai dapat juga diklasifikasikan lagi menjadi
eliptis,
spiral, atau
tak beraturan.
Karena galaksi katai eliptis kecil hanya memiliki sedikit kemiripan
dengan galaksi eliptis besar, maka mereka lebih sering disebut
galaksi sferoid katai.
Sebuah penelitian terhadap 27 galaksi tetangga Bima Sakti, menemukan
bahwa setiap galaksi katai memiliki massa pusat kurang lebih 10 juta
massa matahari
terlepas dari apakah galaksi tersebut memiliki seribu atau sejuta
bintang. Hal ini mendorong pada kesimpulan bahwa galaksi sebagian
besarnya terdiri dari
materi gelap, dan bahwa ukuran minimumnya mungkin menunjukkan keberadaan semacam
materi gelap hangat, yang tak mampu melakukan peleburan gravitasi dalam skala kecil.
[65]
Dinamika dan aktivitas luar biasa
Interaksi
Jarak antar galaksi jika dibandingkan dengan ukurannya, tidaklah
terlalu besar. Jarak rata-rata antar galaksi dalam sebuah gugus hanyalah
beberapa puluh kali diameternya; bandingkan dengan jarak antar bintang
dalam galaksi yang bisa mencapai ratusan ribu hingga jutaan kali
ukurannya.
[66] Karena itu interaksi antar galaksi cukup sering terjadi dan memainkan peranan penting dalam
evolusinya.
Galaksi-galaksi yang berpapasan namun tidak benar-benar bersinggungan,
akan menyebabkan terganggunya bentuk galaksi yang terlibat akibat
tarik menarik gravitasinya, dan dapat menyebabkan pertukaran gas dan debu.
[67][68]
Galaksi Antena sedang mengalami tabrakan yang akhirnya akan menyebabkan penggabungan kedua galaksi.
Tabrakan terjadi jika dua galaksi saling menembus tubuh
masing-masing, namun masih memiliki momentum relatif yang cukup untuk
tidak menyebabkan keduanya menyatu. Bintang-bintang dalam kedua galaksi
ini biasanya bergerak lolos tanpa bertabrakan. Namun gas dan debu dari
kedua galaksi akan berinteraksi. Hal ini dapat memicu lonjakan
pembentukan bintang-bintang baru ketika medium antarbintang terganggu
dan terpampatkan. Tabrakan dapat mengubah secara radikal bentuk salah
satu atau kedua galaksi, dan menciptakan struktur-struktur baru seperti
batang, cincin atau ekor galaksi.
[67][68]
Interaksi antar galaksi yang paling ekstrem adalah penggabungan
galaksi. Dalam kasus ini, momentum relatif kedua galaksi tidak cukup
untuk kedua galaksi dapat saling menembus. Yang terjadi malah, kedua
galaksi tersebut perlahan bergabung membentuk galaksi tunggal yang lebih
besar. Penggabungan dapat menyebabkan perubahan luar biasa terhadap
bentuk galaksi jika dibandingkan dengan bentuk kedua galaksi asal.
Namun, jika salah satu galaksi jauh lebih besar dari yang lainnya,
penggabungan demikian disebut
kanibalisme.
Dalam kasus ini, galaksi yang lebih besar akan tetap relatif tak
terganggu akibat penggabungan tersebut, sementara galaksi yang lebih
kecil tercabik-cabik. Galaksi Bima Sakti saat ini sedang dalam proses
penganibalan
Galaksi Eliptis Katai Sagitarius dan
Galaksi Katai Canis Major.
[67][68]
Starburst
M82, contoh utama galaksi starburst, mengalami peningkatan 10 kali lipat
[69] dalam laju pembentukan bintang dibandingkan dengan galaksi yang "normal".
Bintang diciptakan dalam galaksi dari cadangan gas dingin yang berbentuk
awan molekul
raksasa. Galaksi-galaksi yang membentuk bintang dengan laju yang luar
biasa dikenal sebagai galaksi starburst. Namun galaksi-galaksi yang
demikian akan memakan habis cadangan gasnya dalam rentang waktu yang
jauh lebih pendek dari umur galaksi itu sendiri. Karena itu, aktivitas
pembentukan bintang biasanya hanya berlangsung selama sekitar 10 juta
tahun; sebuah jangka waktu yang relatif pendek dalam sejarah hidup
sebuah galaksi. Galaksi starburst lebih sering dijumpai dalam masa-masa
awal alam semesta,
[70] dan saat ini masih menyumbang sebesar sekitar 15% dari total laju pembentukan bintang.
[71]
Galaksi starburst ditandai oleh adanya konsentrasi gas penuh debu dan
kemunculan bintang-bintang yang baru dibentuk, termasuk bintang-bintang
masif yang mengionisasi awan-awan molekul di sekitarnya dan membentuk
wilayah-wilayah H II.
[72] Bintang-bintang masif ini menghasilkan ledakan
supernova, yang mengakibatkan menyebarnya
sisa-sisa supernova
dan berinteraksi dengan kuat dengan gas-gas di sekitarnya. Hal ini
memicu reaksi berantai pembentukan bintang yang menyebar ke seluruh
wilayah galaksi yang berisi gas. Hanya ketika gas yang tersedia sudah
hampir habis atau menyebar, maka aktivitas pembentukan bintang berhenti.
[70]
Galaksi starburst sering diasosiasikan dengan galaksi-galaksi yang
sedang bergabung atau berinteraksi. Contoh dasar dari interaksi yang
menghasilkan galaksi starburst adalah
M82, yang tadinya berpapasan dengan galaksi
M81 yang lebih besar. Galaksi tak beraturan sering kali memiliki titik-titik aktivitas pembentukan bintang yang tersebar.
[73]
Inti aktif
Sebagian dari galaksi yang dapat kita amati tergolong aktif.
Maksudnya, di dalam galaksi tersebut terdapat sebuah sumber tunggal
selain bintang, debu atau
medium antarbintang yang memancarkan energi dalam jumlah yang signifikan dari keseluruhan energi keluarannya.
Model standar
inti aktif galaksi terdiri atas sebuah
lubang hitam supermasif pada wilayah inti galaksi, dan
piringan akresi yang mengelilingi lubang hitam tersebut. Radiasi dari inti aktif galaksi diakibatkan oleh
energi gravitasi materi yang terjatuh dari piringan akresi ke dalam lubang hitam.
[74]
Kira-kira 10% inti aktif galaksi menghasilkan sepasang semburan
berenergi tinggi dengan arah yang berlawanan, yang melontarkan
partikel-partikel dengan kecepatan mendekati
kecepatan cahaya. Mekanisme penghasilan semburan ini masih belum dimengerti dengan baik.
[75]
Sebuah semburan partikel-partikel sedang dipancarkan dari inti sebuah galaksi radio eliptis
M87.
Galaksi-galaksi aktif yang memancarkan radiasi tinggi energi dalam bentuk sinar x diklasifikasikan sebagai
Galaksi Seyfert atau
kuasar, tergantung kecemerlangannya. Dapat juga berupa
Blazar yang dipercaya merupakan galaksi aktif yang salah satu
semburan relativistis-nya mengarah ke bumi. Ada juga
galaksi radio
yang memancarkan frekuensi radio dari semburan relativistis. Sebuah
model terpadu dari jenis-jenis galaksi aktif ini menjelaskan bahwa
perbedaan tiap jenis didasarkan pada sudut pandang pengamat.
[75]
Daerah garis-emisi inti rendah-ionisasi (LINER) kemungkinan ada hubungannya dengan inti aktif galaksi (dan juga
daerah starburst). Emisi dari galaksi tipe LINER didominasi oleh unsur-unsur yang ter
ionisasi dengan lemah.
[76] Sekitar sepertiga dari galaksi yang ada di sekitar kita tergolong memiliki inti LINER.
[74][76][77]
Pembentukan dan evolusi
Studi tentang pembentukan dan evolusi galaksi berusaha untuk menjawab
pertanyaan tentang bagaimana galaksi terbentuk dan jalur evolusi yang
ditempuhnya sepanjang sejarah alam semesta. Beberapa teori di bidang ini
telah dapat diterima secara luas, tetapi bidang ini masih merupakan
bidang yang aktif berkembang dalam
astrofisika.
Pembentukan
Gambaran seniman tentang sebuah galaksi muda sedang menarik bahan pembentuknya. Kredit
ESO/L. Calçada
Model kosmologi yang ada saat ini mengenai alam semesta awal didasarkan pada teori
Dentuman Besar. Sekitar 300.000 tahun setelah peristiwa Dentuman Besar, atom-atom
hidrogen dan
helium mulai terbentuk, dalam sebuah peristiwa yang disebut
rekombinasi.
Hampir semua hidrogen adalah netral (tidak terionisasi) dan dengan
mudah menyerap cahaya, serta belum ada bintang yang terbentuk. Akibatnya
periode ini disebut "
Zaman Kegelapan". Dari fluktuasi kepadatan (atau ketidakseragaman
anisotropi) dalam materi purba inilah
struktur-struktur yang lebih besar mulai muncul. Hasilnya, massa materi
barionik mulai memadat dalam cincin cahaya
materi gelap dingin.
[78][79] Struktur-struktur primordial inilah yang akhirnya menjadi galaksi yang kita lihat hari ini.
Bukti tentang kemunculan awal galaksi ditemukan pada tahun 2006, ketika diketahui bahwa galaksi
IOK-1 memiliki
geseran merah
yang luar biasa tinggi sebesar 6,96, setara dengan jangka waktu hanya
750 juta tahun setelah Dentuman Besar. Hal ini menjadikannya sebagai
galaksi terjauh dan paling purba yang pernah dilihat.
[80] Meskipun beberapa ilmuwan mengklaim objek lainlah (misalnya
galaksi Abell 1835 IR1916)
yang memiliki geseran merah lebih tinggi (dan karena itu sudah ada pada
tahap yang lebih awal dalam evolusi alam semesta), namun usia dan
komposisi IOK-1 ditentukan dengan cara yang lebih dapat diandalkan.
Adanya
protogalaksi
yang seawal itu kemunculannya menunjukkan bahwa protogalaksi tersebut
pastilah berkembang dalam apa yang disebut "Zaman Kegelapan".
[78] Namun, pada bulan Desember 2012 para astronom melaporkan bahwa galaksi
UDFj-39546284
adalah galaksi terjauh yang diketahui dengan nilai geseran merah 11,9.
Galaksi tersebut diperkirakan sudah ada sejak sekitar "380 juta tahun"
[81] setelah
Dentuman Besar (setara dengan sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu),
[82] dan berjarak kira-kira 13,42 miliar tahun cahaya.
Bagaimana proses rinci terbentuknya galaksi seawal itu berlangsung
masih merupakan sebuah pertanyaan pokok yang belum terjawab dalam
astronomi. Teori yang ada dapat dibagi dalam dua kategori: dari atas ke
bawah (
top down) atau dari bawah ke atas (
bottom-up). Dalam teori
top-down (seperti model Eggen-Lynden-Bell-Sandage [ELS]), protogalaksi terbentuk dalam sebuah
runtuhan serentak berskala besar yang berlangsung selama kira-kira seratus juta tahun.
[83] Dalam teori
bottom-up (seperti model Searle-Zinn [SZ]), struktur kecil seperti
gugus bola terbentuk dahulu, lalu kemudian sejumlah struktur tersebut bergabung untuk membentuk galaksi yang lebih besar.
[84]
Begitu protogalaksi mulai terbentuk dan mengerut,
bintang-bintang halo pertama pun (disebut bintang
Populasi III)
muncul di dalamnya. Bintang-bintang ini tersusun hampir seluruhnya oleh
hidrogen dan helium dan kemungkinan berukuran masif. Jika memang benar
demikian, maka bintang-bintang yang sangat besar ini akan menghabiskan
pasokan bahan bakarnya dengan cepat dan menjadi
supernova, melepaskan unsur-unsur berat ke
medium antarbintang.
[85]
Bintang-bintang generasi pertama ini mengionisasi ulang hidrogen netral
sekitarnya, menciptakan gelembung ruang yang mengembang yang bisa
dengan mudah dilalui cahaya.
[86]
Evolusi
Dalam masa satu miliar tahun pembentukan galaksi, struktur-struktur kunci mulai muncul:
gugus-gugus bola, lubang hitam supermasif pusat, dan sebuah
tonjolan galaksi yang terdiri dari
bintang Populasi II
yang miskin logam sudah terbentuk. Terciptanya sebuah lubang hitam
supermasif tampaknya memainkan peranan penting dalam mengatur
pertumbuhan galaksi secara aktif, dengan membatasi jumlah materi
tambahan yang ditambahkan.
[87] Sepanjang epos awal ini, galaksi mengalami lonjakan besar pembentukan bintang.
[88]
Selama dua miliar tahun berikutnya, akumulasi materi mengendap menjadi
piringan galaksi.
[89] Sepanjang hidupnya sebuah galaksi akan terus menyerap materi yang tertarik dari
awan kecepatan tinggi dan
galaksi katai.
[90]
Materi tersebut kebanyakan adalah hidrogen dan helium. Siklus kelahiran
dan kematian bintang perlahan-lahan meningkatkan kelimpahan unsur-unsur
berat yang akhirnya memungkinkan
pembentukan planet.
[91]
Evolusi galaksi dapat secara signifikan dipengaruhi oleh interaksi
dan tabrakan. Penggabungan galaksi merupakan hal yang biasa terjadi
selama epos awal, dan kebanyakan galaksi dalam masa ini memiliki bentuk
yang aneh.
[92]
Mengingat jarak antara bintang-bintang yang berjauhan, sebagian besar
sistem bintang pada galaksi yang bertabrakan tidak akan terpengaruh.
Namun, pelucutan gravitasional yang dialami gas dan debu antarbintang
pada lengan spiral galaksi akan menghasilkan deretan panjang
bintang-bintang yang dikenal sebagai ekor tidal. Contoh formasi ini
dapat dilihat pada
NGC 4676[93] atau
Galaksi Antena.
[94]
Sebagai contoh untuk interaksi yang demikian adalah galaksi Bima
Sakti dan galaksi Andromeda di dekatnya. Keduanya saling bergerak menuju
satu sama lain dengan kecepatan kira-kira 130 km/s, dan tergantung pada
pergerakan menyisinya, keduanya dapat bertabrakan dalam waktu sekitar
lima sampai enam juta tahun. Meskipun Bima Sakti tidak pernah
bertabrakan dengan galaksi sebesar Andromeda sebelumnya, bukti akan
tabrakan Bima Sakti dengan galaksi katai yang lebih kecil di masa lalu
semakin banyak.
[95]
Interaksi skala besar semacam itu jarang terjadi. Seiring dengan
berjalannya waktu, penggabungan dari dua sistem yang berukuran sama
menjadi semakin jarang terjadi. Kebanyakan galaksi terang secara
fundamental tetap tidak berubah selama beberapa miliar tahun terakhir,
dan laju bersih pembentukan bintang mungkin mencapai puncaknya juga pada
kira-kira sepuluh miliar tahun yang lalu.
[96]
Kecenderungan pada masa depan
Saat ini kebanyakan pembentukan bintang terjadi pada galaksi yang lebih kecil, di mana gas dingin belum begitu terkuras.
[92] Galaksi spiral seperti Bima Sakti, hanya memproduksi bintang-bintang generasi baru selama mereka masih memiliki
awan molekul padat, berisi hidrogen antarbintang, di lengan spiralnya.
[97] Galaksi-galaksi eliptis hampir tidak memiliki gas ini lagi, sehingga tidak membentuk bintang baru lagi.
[98]
Persediaan bahan pembentuk bintang di alam semesta terbatas. Begitu
bintang-bintang selesai mengubah persediaan yang ada dari hidrogen
menjadi unsur yang lebih berat, pembentukan bintang baru akan berakhir.
[99]
Era pembentukan bintang yang sedang berlangsung saat ini diperkirakan
akan terus berlanjut sampai 100 miliar tahun ke depan. Kemudian "zaman
bintang" akan berangsur-angsur memudar setelah sekitar 10–100 triliun
tahun (10
13–10
14 tahun), saat bintang terkecil dan terlama hidup,
katai merah kecil, mulai meredup. Pada akhir zaman bintang, galaksi hanya akan terdiri dari
objek-objek kompak:
katai coklat,
katai putih yang sedang mendingin atau yang sudah dingin ("
katai hitam"),
bintang neutron, dan
lubang hitam. Akhirnya, sebagai hasil dari
relaksasi gravitasi,
semua bintang akan terjatuh ke pusat lubang hitam supermasif atau dapat
terlempar ke ruang antargalaksi sebagai akibat dari tabrakan.
[99][100]
Struktur skala besar
Survei terhadap langit jauh menunjukkan bahwa galaksi sering kali
ditemukan relatif berdekatan dengan galaksi lain. Galaksi terasing yang
selama satu miliar tahun terakhir tidak berinteraksi secara signifikan
dengan galaksi lain yang bermassa sebanding, relatif langka. Hanya
sekitar 5% dari galaksi yang disurvei ditemukan benar-benar terpencil.
Namun, formasi terpencil ini mungkin pernah berinteraksi atau bahkan
bergabung dengan galaksi lain di masa lalu, dan mungkin masih diedari
oleh beberapa galaksi satelit yang lebih kecil. Galaksi terpencil
[note 2]
bisa menghasilkan bintang dengan laju yang jauh di atas normal, karena
gas dalam galaksi yang demikian tidak terlucuti oleh gravitasi galaksi
lain.
[101]
[[Berkas:|230px|Simulasi Struktur Skala Besar kosmos. Gambar di atas membentang sekitar 400 juta tahun cahaya melintang.]]
Simulasi Struktur Skala Besar kosmos. Gambar di atas membentang sekitar 400 juta tahun cahaya melintang.
Dalam skala terbesar, alam semesta ini terus mengembang, mengakibatkan jarak antara tiap galaksi rata-rata bertambah (lihat
hukum Hubble).
Hubungan antar galaksi dapat menghambat pengembangan ini dalam skala
lokal melalui tarikan gravitasi timbal balik mereka. Hubungan ini
terbentuk di awal alam semesta, saat gumpalan materi gelap tiap galaksi
menarik galaksinya masing-masing untuk saling mendekat.
Kelompok-kelompok galaksi yang berdekatan kemudian bergabung untuk
membentuk gugus-gugus berskala lebih besar. Proses penggabungan yang
berlangsung (serta aliran gas yang tertarik) memanaskan gas antar
galaksi dalam gugus galaksi ke suhu yang sangat tinggi, mencapai 30–100
juta derajat celsius.
[102]
Sekitar 70–80% massa sebuah gugus galaksi berada dalam bentuk materi
gelap, sedang 10–30% terdiri dari gas panas ini dan beberapa persen
sisanya dalam bentuk galaksi.
[103]
Kebanyakan galaksi di alam semesta terikat secara gravitasi ke
sejumlah galaksi lain. Hal ini menciptakan sebuah hierarki yang
berbentuk seperti
fraktal
dari struktur-struktur alam semesta, dengan gabungan terkecil dinamakan
kelompok galaksi. Kelompok galaksi adalah jenis kumpulan galaksi yang
paling umum, serta kelompok-kelompok tersebut mengandung sebagian besar
galaksi (serta sebagian besar massa
barionik) di Alam Semesta.
[104][105]
Untuk tetap terikat secara gravitasi dalam kelompok yang seperti itu,
masing-masing galaksi anggota harus memiliki kecepatan yang cukup rendah
untuk mencegahnya terlepas (lihat
teorema Virial). Namun, jika
energi kinetik
tidak mencukupi, sebuah kelompok galaksi dapat berubah menjadi kelompok
dengan jumlah galaksi lebih sedikit dengan penggabungan galaksi.
[106]
Struktur yang lebih besar, berisi ribuan galaksi yang berkumpul dalam
suatu daerah yang panjangnya beberapa megaparsec, disebut gugus
galaksi. Gugus galaksi sering kali didominasi oleh sebuah galaksi
eliptis berukuran raksasa, yang dapat dikenali sebagai
galaksi paling terang dalam gugus tersebut. Galaksi ini dari waktu ke waktu dengan
gaya pasang surut gravitasi akan menghancurkan galaksi-galaksi satelitnya dan menyerap mereka ke dalam dirinya sendiri.
[107]
Gugus raksasa (
supercluster) berisi puluhan ribu galaksi, yang dapat berupa gugus galaksi, kelompok galaksi atau kadang-kadang galaksi tersendiri. Dalam
skala gugus raksasa, galaksi tersusun dalam lapisan-lapisan dan untaian-untaian yang mengelilingi sebuah kehampaan yang luas.
[108] Di atas skala ini, alam semesta tampak sama di semua arah (
isotropis dan homogen).
[109]
Galaksi Bimasakti sendiri merupakan anggota kelompok galaksi yang disebut
Kelompok Lokal (
Local Group);
sebuah kelompok galaksi yang relatif kecil dan memiliki diameter
sekitar satu megaparsec. Galaksi Bima Sakti dan Andromeda adalah dua
galaksi paling terang dalam kelompok ini; kebanyakan galaksi anggota
lainnya merupakan galaksi katai satelit dari kedua galaksi.
[110] Kelompok Lokal sendiri merupakan bagian dari sebuah struktur seperti awan yang berada dalam
gugus raksasa Virgo (
Virgo supercluster), sebuah struktur luas berukuran besar dari kelompok-kelompok dan gugus-gugus galaksi yang terpusat pada
gugus Virgo.
[111]
Pengamatan dalam berbagai panjang gelombang
Gambar ultraungu Galaksi Andromeda ini menunjukkan wilayah berwarna biru yang memuat bintang-bintang masif muda.
Setelah diketahui bahwa terdapat galaksi-galaksi di luar Bima Sakti,
pengamatan-pengamatan awal yang dilakukan kebanyakan menggunakan
cahaya kasat mata.
Radiasi puncak kebanyakan bintang memang berada dalam spektrum ini,
sehingga pengetahuan yang berhubungan dengan pengamatan terhadap
bintang-bintang pembentuk galaksi merupakan bagian penting dari bidang
astronomi optik. Spektrum ini juga cocok digunakan untuk mengamati
wilayah-wilayah H II yang terionisasi, dan untuk memeriksa distribusi lengan debu galaksi.
Debu yang ada dalam medium antarbintang sulit ditembus oleh cahaya kasat mata, namun lebih transparan terhadap cahaya
inframerah-jauh.
Sebab itu cahaya inframerah-jauh dapat digunakan untuk mengamati dengan
rinci daerah dalam awan molekul raksasa dan daerah inti galaksi.
[112] Inframerah juga digunakan untuk mengamati galaksi jauh yang mengalami
geseran merah,
yang terbentuk pada masa awal alam semesta. Uap air dan karbon dioksida
menyerap sebagian dari spektrum inframerah yang dapat dimanfaatkan,
sehingga teleskop yang terletak di dataran tinggi atau di ruang angkasa
digunakan untuk
astronomi inframerah.
Penelitian pertama terhadap galaksi dalam spektrum cahaya tak kasat mata, khususnya galaksi aktif, dilakukan menggunakan
frekuensi radio. Atmosfer bumi hampir transparan terhadap gelombang antara 5
Mhz sampai 30 Ghz. (
Ionosfer menghalangi sinyal di bawah rentang ini).
[113] Interferometer radio berukuran besar digunakan untuk memetakan semburan-semburan aktif yang dipancarkan dari inti galaksi aktif.
Teleskop radio dapat juga digunakan untuk mengamati atom-atom hidrogen netral di luar angkasa (lewat
radiasi gelombang 21 cm), kemungkinan termasuk materi tak terionisasi di alam semesta awal, yang kemudian runtuh membentuk galaksi.
[114]
Sinar ultraungu dan
teleskop sinar x
dapat digunakan untuk mengamati fenomena tinggi energi galaksi. Sebuah
suar ultraungu teramati ketika sebuah bintang di galaksi yang jauh
tercabik-cabik akibat gaya pasang surut gravitasi sebuah lubang hitam.
[115]
Distribusi gas panas dalam gugus galaksi dapat dipetakan dengan
menggunakan sinar x. Keberadaan lubang hitam supermasif pada inti
galaksi juga dibuktikan dengan astronomi sinar x.
[116]
Galaksi dalam fiksi ilmiah
Pada
abad ke-20, seiring dengan perkembangan ilmu astronomi dan pengetahuan bahwa alam semesta sebenarnya berisi jutaan galaksi,
[117] bidang
fiksi ilmiah
juga mengalami semacam perkembangan paralel. Penemuan-penemuan baru
merangsang khayalan para penulis dan sutradara, yang kemudian
menciptakan galaksi-galaksi fiktif tempat berlangsungnya berbagai cerita
kepahlawanan, perang galaksi dan peradaban makhluk asing.
[118]
Galaksi fiktif yang paling terkenal adalah
galaksi Star Wars. Galaksi Star Wars kira-kira berbentuk spiral, atau paling tidak berbentuk antara spiral dan eliptis;
[119] diisi oleh banyak peradaban dengan bahasanya masing-masing dan juga suatu
bahasa pemersatu,
Basic Galactic.
Beberapa daerah dalam galaksi ini belum tereksplorasi, baik karena
sulit dijangkau atau karena anomali magnetis yang kuat, sementara lengan
luar galaksi dan daerah berjarak menengah dari inti galaksi sudah
dikenal dengan baik dan berpenduduk.
[119]
Dalam film
Stargate,
sebuah galaksi yang terletak di daerah terpencil alam semesta, bernama
Galaksi Kalium, memiliki sebuah planet yang dapat dicapai melalui sebuah
alat spesial berbentuk seperti cincin raksasa, bernama
Stargate (gerbang bintang). Di planet ini terdapat sebuah peradaban manusia yang mirip dengan
Mesir kuno, dan memuja dewa yang merupakan seorang makhluk asing bernama
Ra.
[120]
Dalam serial televisi
Stargate setelah itu, ditemukan beberapa sistem koordinat lainnya untuk
Stargate, yang menuju ke dunia-dunia lain berjarak jauh.
[121] Dalam serial
Stargate Atlantis,
terdapat koordinat spesial kedelapan (bukannya tujuh seperti dalam
serial sebelumnya) yang memungkinkan penggunanya mencapai sebuah galaksi
jauh yang terletak di rasi bintang
Pegasus. Di situ terdapat kota hilang
Atlantis, sebuah kota besar berteknologi ultra tinggi yang ditinggalkan sebuah peradaban kuno yang disebut "
The Ancients".
[121][122]
Terdapat perbedaan dalam cerita latar belakang antara film dan serial
televisinya. Dalam serial televisinya, Planet Ra "berada" dalam galaksi
kita, dan untuk mendapat akses ke galaksi luar, kepada penonton
dinyatakan bahwa stargate memiliki delapan simbol, bukannya tujuh.
[123]
Dalam permainan video
Spore,
menu utamanya berupa sebuah galaksi spiral dengan lima lengan, dan
permainan yang tersimpan diindikasikan dengan lingkaran, yang mana bila
lingkarannya berwarna kuning berarti tidak terdapat permainan yang
tersimpan dan biru berisi permainan yang tersimpan. Lingkaran tersebut
juga menunjukkan posisi bintang di dalam galaksi tersebut di mana
terdapat planet awal yang bisa dipilih pemain.
Galeri foto
Lihat juga
Catatan
- ^ Galaksi pada sisi kiri skema klasifikasi Hubble sering disebut sebagai tipe awal, sedangkan pada sisi kanan sebagai tipe akhir.
- ^ Istilah "galaksi medan" (field galaxy)
terkadang digunakan untuk merujuk pada galaksi terpencil, meskipun
istilah tersebut juga digunakan untuk menggambarkan galaksi yang tidak
termasuk dalam gugus galaksi tapi merupakan anggota dari sebuah kelompok
galaksi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: 
