Tuesday, December 2, 2008

Kisah Alam Semester (3)

BIMA SAKTI

Imej inframerah teras galaksi Bima Sakti
Data pemerhatian
Jenis SBbc (galaksi pilin berpalang)
Ukur lilit 100,000 tahun cahaya
Ketebalan 1,000 tahun cahaya (bintang)
Bilangan bintang 200 hingga 400 bilion
Bintang tertua 13.2 bilion tahun
Jisim 5.8×1011 M
Jarak antara Matahari dengan pusat galaksi 26,000 ± 1400 tahun cahaya
Tempoh putaran galaksi Matahari 220 tahun cahaya (putaran negatif)
Tempoh putaran pola pilin 50 juta tahun[1]
Tempoh putaran pola palang 15 to 18 juta tahun[1]
Kelajuan relatif kepada rangka rehat CMB 552 km/s[2]


Galaksi Bima Sakti (Milky Way - terjemahan daripada Bahasa Latin: Via Lactea, berasal daripada Bahasa Greek: Γαλαξίας (Galaxias) kadangkala merujuk kepada "the Galaxy"), adalah galaksi pilin berpalang yang merupakan sebahagian galaksi Kumpulan Tempatan dan terletaknya Sistem Suria. Satah galaksi Bima Sakti dapat dilihat dari Bumi sebagai jalur cahaya di langit malam dan rupa jalur cahaya berkenaan merupakan inspirasi kepada nama galaksi ini.

Sesetengah sumber mengatakan sebenarnya istilah Milky Way sepatutnya merujuk secara eksklusifnya kepada pemerhatian jalur cahaya berkenaan, sementara nama penuh Milky Way Galaxy atau disebut sebagai the Galaxy seharusnya digunakan bagi menerangkan galaksi berkenaan sebagai astrofizikal seluruhnya

Saiz

Cakera najam galaksi Bima Sakti mempunyai garis pusat lebih kurang 100,000 tahun cahaya dan purata ketebalannya dipercayai kira-kira 1,000 tahun cahaya.[6] Bima Sakti juga dipercayai mempunyai kira-kira 200 bilion bintang[7] dan mungkin lebih 400 bilion bintang[8], angka sebenar bergantung kepada bilangan bintang yang mempunyai jisim yang sangat rendah di mana belum pasti sepenuhnya. Jauh di luar cakera najam mengandungi gas yang lebih tebal. Pemerhatian baru-baru ini menunjukkan bahawa cakera bergas Bima Sakti mempunyai ketebalan sekitar 12,000 tahun cahaya - 2 kali ganda nilai yang diterima sebelum ini.[9] Sebagai panduan kepada skala fizikal relatif Bima Sakti, jika telah dikurangkan kepada 130 km (80 batu) diameter, Sistem Suria pasti cuma 2 mm (0.08 inci) lebar.

Halo Galaksi menjangkau luar tetapi terhad dalam saiz oleh orbit dua satelit Bima Sakti, Awan Magellan Besar dan Kecil di perigalaktikon pada ~180,000 tahun cahaya.[10]

Umur

Meteor Perseid hijau dan merah meteor lalu di kawasan langit hanya di bawah Bima Sakti pada Ogos 2007.

Amatlah sukar bagi menentukan umur di mana Bima Sakti telah dibentuk, namun umur bintang tertua di Bima Sakti yang dijumpai setakat ini berusia lebih kurang 13.3 bilion tahun, hampir setua dengan alam semesta itu sendiri.

Anggaran tersebut berdasarkan pada kajian yang dilakukan oleh sepasukan ahli astronomi pada tahun 2004 menggunakan Spektrograf Echelle Penglihatan-UV dari teleskop yang amat besar bagi mengukur untuk pertama kalinya, kandungan berilium pada dua bintang dalam kelompok globul NGC 6397.[11] Dari penyelidikan tersebut, masa berlalu antara penaikan generasi pertama bintang dalam seluruh galaksi dan genersi pertama bintang dalam kelompok telah disimpulkan kepada 200 bilion hingga 300 bilion tahun. Dengan memsukkan umur anggaran bintang dalam kelompok globul (13.4 ± 0.8 bilion tahun), mereka menganggar umur bintang tertua dalam Bima Sakti iaitu 13.6 ± 0.8 bilion tahun.

Berdasarkan penerangan di atas, cakera galaksi yang nipis dianggarkan telah dibentuk antara 6.5 dan 10.1 bilion tahun dahulu.


Pusat galaksi

Cakera galaksi, di mana membonjol keluar di pusat galaksi, mempunyai garis pusat antara 70,000 dan 100,000 tahun cahaya.[19] Jarak dari Matahari dengan pusat galaksi kini dianggarkan 26,000 ± 1400 tahun cahaya sementara anggaran lebih lama mungkin sejauh 35,000 tahun cahaya.

Pusat galaksi melindungi objek padat yang mempunyai jisim yang sangat besar (bernama Sagittarius A*), disyaki menjadi lohong hitam supermasif. Kebanyakan galaksi telah dipercayai mempunyai lohong hitam supermasif di bahagian pusatnya.[20]

Palang galaksi ini dikatakan 27,000 tahun cahaya panjang, tersebar ke pusatnya pada sudut 44 ± 10 darjah pada garisan antara Matahari dan pusat Bima Sakti. Ia membentuk terutamanya bintang merah, dipercayai menjadi kuno (lihat kerdil merah, raksasa merah). Palang diselubungi oleh gegelang dipanggil "gelang 5-kpk" yang mengandungi pecahan besar molekul hidrogen yang wujud di galaksi tersebut, di samping kebanyakan aktiviti pembentukan bintang Bima Sakti.[21]

Lengan pilin

Setiap lengan pilin menggambarkan lengan logaritma (sebagaimana lengan pada setiap galaksi pilin keseluruhannya) dengan sudut anggul lebih kurang 12°. Ini dipercayai menjadi empat lengan pilin besar di mana semuanya bermula dari pusat Bima Sakti. Berikut adalah nama lengan berserta imej di sebelah kiri:

Struktur tercerap dan tertentu luar lengan pilin.
Warna Lengan

3-kpk dan Lengan Perseus

Lengan Norma dan Cygnus (Mengikut lanjutan penemuan baharu)

Lengan Scutum-Crux

Lengan Carina dan Sagittarius
Terdapat sekurang-kurangnya dua lengan atau susuh termasuk:

Lengan Orion (di mana terletaknya Sistem Suria dan Matahari)

Di luar lengan pilin besar adalah Gegelang Luaran atau Gegelang Monoceros, sebuah gegelang bintang di sekeliling Bima Sakti telah dicadangkan oleh Brian Yanny and Heidi Jo Newberg di mana terdiri daripada gas dan bintang yang koyak daripada galaksi lain berbilion-bilion yang lalu.

Meskipun biasa bagi kebanyakan galaksi, penyebaran jirim dalam Bima Sakti adalah seperti kelajuan orbit bagi kebanyakan bintang dalam galaksi berkenaan tidak bergantung sepenuhnya kepada jarak dari pusatnya. Jauh dari bonjol pusat atau sembir luaran, halaju najam biasa di antara 210 dan 240 km/s.[22] Justeru itu, tempoh orbit bintang biasa adalah langsung sahaja kepada panjang laluan yang dilalui. Ini situasi yang berbeza dalam Sistem Suria di mana dua jasad dinamik graviti paling menonjol dan orbit berlainan dijangka mempunyai halaju yang agak berbeza dikaitkan dengannya. Perbezaan ini merupakan salah satu bahan bukti yang besar bagi kewujudan jirim hitam. Aspek lain yang menarik dikenali "masalah putar" lengan pilin. Jika seseorang mempercayai bahawa bahagian dalam lengan berputar lebih pantas daripada bahagian luar, kemudian Bima Sakti akan berputar sehingga struktur pilin berkurang. Tetapi ini bukanlah yang diperhatikan dalam galaksi pilin; sebaliknya ahli astronomi menyarankan bahawa lengan pilin dibentuk hasil gelombang ketumpatan jirim datang dari pusat galaksi. Ini mengibaratkan kesesakan lalu lintas yang bergerak di lebuhraya - semua kereta bergerak tetapi terdapat juga kawasan kereta bergerak perlahan. Oleh itu, hasil sebegini dalam beberapa lengan pilin di mana di situ mempunyai banyak bintang dan gas. Model tersebut juga serupa dengan pertambahan pembentukan bintang dalam atau berhampiran lengan pilin; gelombang mampatan meningkatkan ketumpatan molekul hidrogen dan protobintang.

Kedudukan Matahari

Matahari (begitu juga Bumi dan Sistem Suria) mungkin terletak dekat sembir dalam Lengan Orion milik galaksi ini, dalam Sasul Tempatan atau Jalur Gould, berada pada jarak 7.62±0.32 kpk dari pusat galaksi.[27][28][29][30] Jarak antara lengan tempatan dan lengan berikutnya, Lengan Perseus adalah lebih kurang 6,500 tahun cahaya.[31] Matahari, begitu juga Sistem Suria ditemui di zon galaksi boleh didiami.

Apeks haluan Matahri atau puncak suria merupakan arah perjalanan Matahari melalui angkasa lepas dalam Bima Sakti. Arah am pergerakan galaksi Matahari adalah ke arah bintang Vega berhampiran buruj Hercules, secara kasarnya bersudut 60° langit ke arah pusat galaksi. Orbit Matahari di sekeliling Bima Sakti dijangka secara kasarnya elips dengan tambahan pengusikan disebabkan oleh taburan jisim tidak seragam dan lengan pilin galaksi. Tambahan pula, Matahari berayun ke atas dan ke bawah berbanding dengan satah galaksi kira-kira 2.7 kali ganda per orbit. Ini sangat serupa dengan bagaimana pengayun harmonik ringkas berfungsi tanpa daya seret. Oleh sebab ketumpatan bintang yang lebih tinggi hampir kepada satah galaksi, ayunan terbabit kerapkali sama dengan jisim peristiwa pemupusan Bumi, mungkin disebabkan oleh peningkatan peristiwa hentaman.[32]

Sistem Suria memerlukan lebih kurang 225-250 juta tahun bagi melengkapkan satu orbit galaksi (tahun galaksi),[33] jadi ia mesti melengkapkan 20-25 orbit semasa masa hayat Matahari dan ke-1/1250 putaran sejak evolusi manusia. Kelajuan orbit Sistem Suria di sekeliling pusat Bima Sakti adalah lebih kurang 220 km/s. Dengan kelajuan ini, ia memerlukan 1,400 tahun bagi Sistem Suria bergerak pada jarak 1 tahun cahaya, atau 8 hari untuk bergerak 1 AU.[34]

Halaju

Secara umumnya, halaju mutlak sesuatu objek menerusi angkasa lepas bukanlah persoalan yang bermakna berdasarkan teori kerelatifan khas Einstein yang menegaskan bahawa tiada rangka rujukan inersia yang "lebih baik" di angkasa lepas di mana untuk dibandingkan dengan gerakan Bima Sakti. (Gerakan mesti menetapkan berkenaan dengan objek lain.)

Ahli astronomi percaya Bima Sakti bergerak selaju 600 km/s berbanding dengan galaksi berdekatan lain. Kebanyakan kajian baru-baru ini menganggarkan julat dari 130 km/s hingga 1,000 km/s. Jika Bima Sakti bergerak pada 600 km/s, Bumi bergerak sejauh 51.84 juta km setiap hari atau lebih 18.9 bilion km setiap tahun, lebih kurang 4.5 kali ganda jarak terdekat dari Pluto. Bima Sakti dikatakan bergerak ke arah buruj Hydra dan mungkin satu hari nanti menjadi ahli rapat Gugusan Virgo.

Pemerhatian yang berasingan yang disediakan sinaran latar mikrogelombang kosmos (CMB) mengesahkan Bima Sakti bergerak sekitar 552 km/s[2] berkenaan dengan foton CMB. Gerakan ini diperhati oleh satelit seperti COBE dan WMAP sebagai penyebaran dwikutub kepada CMB, sebagaimana foton dalam keseimbangan di dalam bingkai CMB mendapat anjakan biru dalam arah gerakan dan anjakan merah dalam arah bertentangan.

No comments:

Post a Comment

powered by Blogger | WordPress by Newwpthemes | Converted by BloggerTheme