ANDROMEDA: PENEMUAN, ASAL, KARAKTERISTIK, STRUKTUR - ARTE - 2025

Andromeda adalah galaksi yang terdiri dari konglomerasi sistem bintang, debu, dan gas, semuanya tunduk pada gaya gravitasi. Itu terletak 2,5 juta tahun cahaya jauh dari Bumi dan merupakan satu-satunya objek yang terlihat dengan mata telanjang yang bukan milik Bima Sakti.

Catatan pertama tentang galaksi berasal dari tahun 961, ketika astronom Persia Al-Sufi menggambarkannya sebagai awan kecil di konstelasi Andromeda. Kemungkinan besar, orang kuno lainnya berhasil mengenalinya juga.

Gambar 1. Galaksi Andromeda, mirip dengan Bima Sakti, terlihat dalam sinar ultraviolet. Sumber: Wikimedia Commons.

Belakangan, dengan teleskop, para astronom yang mengikuti Galileo menyebutnya hanya "nebula". Pada pertengahan abad ke-19, teleskop terkuat berdiameter 72 inci dan dibangun oleh astronom Irlandia William Parsons, yang secara langsung mengamati struktur spiral aneh dari beberapa nebula.

Pada tahun 1924, astronom Edwin Hubble menyadari bahwa Nebula Spiral Andromeda bukanlah bagian dari Bima Sakti. Untuk ini, ia menggunakan properti Cepheids, kelas bintang yang kecerahannya bervariasi secara berkala secara teratur.

Ukuran dan suhu Cepheid meningkat dan menurun, berkaitan dengan sangat tepat luminositas dengan periode mereka. Dengan cara ini, Hubble dapat menetapkan skala jarak untuk alam semesta dan memperkirakan jarak antara Andromeda dan Bima Sakti. Ini menegaskan bahwa nebula sebenarnya adalah galaksi independen dan alam semesta memiliki tempat yang jauh lebih besar daripada yang mereka bayangkan.

Fitur Andromeda

Andromeda adalah galaksi spiral yang bentuknya mirip dengan Bima Sakti kita. Bentuknya seperti cakram datar, dengan tonjolan di tengah dan beberapa lengan spiral. Tidak semua galaksi memiliki desain ini.

Hubble, yang telah mengamati ratusan dari mereka, mengklasifikasikannya menjadi elips (E), lenticular (L) dan spiral (S), dalam diagram garpu tala yang terkenal atau urutan Hubble yang masih digunakan sampai sekarang.

Gambar 2. Garpu tala Hubble. Sumber: Wikimedia Commons.

Pada gilirannya, galaksi spiral dibedakan menjadi dua kelompok, yang memiliki batang pusat dan yang tidak.

Konsensus saat ini adalah bahwa Bima Sakti kita adalah galaksi spiral berbatang Sb, meskipun kita tidak dapat melihatnya dari luar, tetapi Andromeda adalah galaksi spiral Sb sederhana atau tidak, yang kita lihat hampir tepinya dari sini.

Data Andromeda yang paling signifikan adalah:

-Itu memiliki inti ganda (lihat bagian Struktur di bawah)

-Dimensinya sebanding dengan Bima Sakti. Andromeda hanya berukuran sedikit lebih besar, tetapi Bima Sakti lebih masif, dengan lebih banyak materi gelap.

-Andromeda memiliki beberapa galaksi satelit, yang berinteraksi secara gravitasi: galaksi katai elips: M32 dan M110 dan galaksi spiral kecil M33.

-Diameternya 220 ribu tahun cahaya.

-Ini sekitar dua kali lebih terang dari Bima Sakti, dengan 1 miliar bintang.

-Dekat dengan 3% energi yang dipancarkan oleh Andromeda berada di wilayah inframerah, sedangkan untuk Bima Sakti persentasenya adalah 50%. Biasanya nilai ini terkait dengan laju pembentukan bintang, oleh karena itu di Bima Sakti nilainya tinggi dan di Andromeda lebih rendah.

Bagaimana cara melihat Andromeda?

Katalog Messier, daftar 110 objek astronomi yang berasal dari tahun 1774, menamai galaksi Andromeda, terlihat di konstelasi dengan nama yang sama, sebagai objek M31.

Katalog NGC (New General Catalog of Nebulae and Clusters of Stars) menyebutnya NGC 224.

Sebutan ini adalah ide yang baik untuk diingat saat menemukan galaksi di peta langit, karena digunakan dalam banyak aplikasi astronomi untuk komputer dan ponsel.

Untuk memvisualisasikan Andromeda, akan lebih mudah untuk terlebih dahulu menempatkan konstelasi Cassiopea, yang memiliki bentuk yang sangat khas berupa huruf W atau M, tergantung bagaimana Anda melihatnya.

Cassiopea sangat mudah untuk divisualisasikan di langit dan galaksi Andromeda berada di antara dia dan konstelasi Andromeda, seperti yang terlihat pada diagram berikut:

Gambar 3. Detail peta langit untuk menemukan lokasi galaksi Andromeda. Sumber: F. Zapata.

Perlu diingat bahwa untuk melihat galaksi dengan mata telanjang, langit harus sangat gelap dan tidak ada lampu buatan di sekitarnya.

Namun, dimungkinkan untuk melihat galaksi bahkan dari kota berpenduduk pada malam yang cerah, tetapi setidaknya selalu dengan bantuan teropong. Dalam keadaan ini, oval keputihan kecil dibedakan di tempat yang ditunjukkan.

Dengan teleskop, lebih banyak detail galaksi dapat dibedakan dan dua galaksi pendamping kecilnya juga dapat ditemukan.

Waktu paling tepat dalam setahun untuk melihatnya adalah:

- Belahan Bumi Utara : meskipun terlihat lebih sedikit sepanjang tahun, bulan-bulan optimal adalah Agustus dan September.

- Belahan Selatan : antara Oktober dan Desember.

Terakhir, disarankan untuk mengamati saat bulan baru, agar langit sangat gelap, serta mengenakan pakaian yang sesuai untuk musimnya.

Grup Lokal galaksi

Galaksi Andromeda dan Bimasakti itu sendiri termasuk dalam Kelompok Galaksi Lokal, yang mengelompokkan total 40 galaksi. Galaksi Bima Sakti, Andromeda, dan Segitiga adalah anggota terbesar dari grup ini.

Sisanya terdiri dari galaksi katai dari tipe elips, spiral atau tidak beraturan yang mencakup Awan Magellan.

Struktur

Struktur Andromeda pada dasarnya sama dengan semua galaksi spiral:

Gambar 4. Struktur galaksi spiral biasa. Sumber: Universitas Manitoba.

-Nukleus, yang menampung lubang hitam supermasif.

-Bohlam, mengelilingi inti dan penuh bintang maju dalam evolusinya.

-Sebuah cakram dari bahan antarbintang.

-Halo, bola menyebar besar yang mengelilingi struktur yang telah dinamai dan yang dikacaukan dengan halo Bima Sakti yang berdekatan.

Asal dan evolusi Bagaimana Andromeda berasal?

Galaksi-galaksi itu berasal dari protogalaxies atau awan gas primordial yang mengatur relatif tidak lama setelah Big Bang, ledakan besar yang memunculkan alam semesta.

Selama Big Bang, unsur-unsur yang lebih ringan, hidrogen dan helium, terbentuk. Dengan cara ini, protogalaxies pertama harus terdiri dari elemen-elemen ini.

Pada awalnya, masalah itu didistribusikan secara homogen, tetapi di beberapa titik terakumulasi lebih banyak daripada di titik lain. Di tempat-tempat dengan massa jenis lebih tinggi, gaya gravitasi masuk dan menyebabkan lebih banyak materi terakumulasi. Seiring waktu, kontraksi gravitasi memunculkan protogalaxies.

Andromeda mungkin merupakan hasil penggabungan beberapa protogalaksi yang terjadi sekitar 10 miliar tahun lalu.

Memperhatikan bahwa perkiraan usia alam semesta adalah 13,7 miliar tahun, Andromeda terbentuk tak lama setelah Big Bang, persis seperti Bima Sakti.

Selama keberadaannya, Andromeda telah menyerap protogalaxies dan galaksi lain, yang membantunya membentuknya saat ini. Juga laju pembentukan bintangnya bervariasi sepanjang waktu itu, karena selama pendekatan ini laju pembentukan bintang meningkat.

Terlepas dari kenyataan bahwa alam semesta diketahui mengembang, galaksi Andromeda saat ini dengan cepat mendekati Bima Sakti dengan kecepatan 300 km / detik, sehingga di masa depan yang jauh "tabrakan" antara dua atau setidaknya satu pendekatan diharapkan. sedemikian rupa sehingga keduanya sangat cacat.

Peristiwa semacam itu biasa terjadi dan tidak selalu disertai kekerasan atau destruktif, mengingat jarak yang sangat jauh antara bintang-bintang.

Jika galaksi yang bertabrakan berukuran sama, mereka mungkin akan kehilangan bentuknya dan membentuk galaksi elips atau galaksi tidak beraturan. Jika satu lebih kecil, yang lebih besar akan mempertahankan bentuknya dengan menyerapnya, atau akan mengalami deformasi yang kurang lebih cukup berarti.

Cepheid dan jarak astronomis

Edwin Hubble menggunakan Cepheid untuk menentukan jarak ke Andromeda dan untuk menunjukkan bahwa itu adalah galaksi yang terpisah dari Bima Sakti.

Cepheid adalah bintang yang sangat terang, jauh lebih terang dari Matahari, jadi mereka dapat dilihat bahkan dari jarak yang sangat jauh. Polaris, bintang kutub adalah contoh dari sebuah Cepheid.

Mereka dicirikan oleh fakta bahwa mereka mengalami ekspansi dan kontraksi berkala, di mana kecerahannya meningkat dan menurun secara berkala. Itulah mengapa mereka dikenal sebagai bintang yang berdenyut.

Astronom Henrietta Leavitt (1868–1921), menemukan bahwa setiap Cepheid dengan periode T yang sama, memiliki kecerahan atau magnitudo intrinsik Mv yang sama, menurut persamaan:

Mv = -1,43 - 2,81 log T

Ini berlaku untuk semua Cepheid tidak peduli seberapa jauh jaraknya. Oleh karena itu, saat mengidentifikasi Cepheid di galaksi yang jauh, memeriksa periodenya juga akan menunjukkan besarnya, karena sebelumnya terdapat kurva magnitudo versus kurva periode.

Sekarang, setiap sumber cahaya memiliki besaran intrinsik dan besaran semu.

Jika dua cahaya yang sama terang terlihat pada malam hari dari kejauhan, keduanya mungkin memiliki kecerahan intrinsik yang sama, tetapi salah satu sumber mungkin juga kurang terang dan lebih dekat, sehingga terlihat sama.

Besaran intrinsik sebuah bintang berhubungan dengan luminositasnya: jelas bahwa semakin besar magnitudo, semakin besar luminositasnya. Pada gilirannya, perbedaan antara magnitudo semu dan intrinsik terkait dengan jarak ke sumber.

Hubungan antara besaran dan jarak

Para astronom menggunakan persamaan berikut yang menghubungkan tiga variabel yang disebutkan; besaran intrinsik, besaran semu dan jarak:

m _v - M _v = -5 + 5 log d

Di mana m _v adalah magnitudo semu, M _v adalah magnitudo absolut dan d adalah jarak dari sumber cahaya (dalam parsecs *), dalam hal ini bintang.

Dengan cara ini Hubble menemukan Cepheid di nebula Andromeda dengan magnitudo yang sangat kecil, yang berarti mereka sangat jauh.

Jarak antara kami dan Andromeda yang ditentukan Hubble dengan metode ini adalah 285 kiloparsec, lebih dari 929 ribu tahun cahaya. Nilai yang diterima saat ini adalah 2,5 juta tahun cahaya, sedikit lebih dari dua kali lipat dari yang diperkirakan oleh Hubble.

Kebetulan pada saat Hubble membuat perkiraannya, tidak diketahui bahwa ada dua kelas Cepheid dan dia meremehkan jaraknya. Meskipun demikian, ia berhasil membuktikan bahwa itu sangat besar sehingga Andromeda jelas bukan bagian dari Bima Sakti.

* 1 parsec = 3,26 tahun cahaya.

Referensi

1. Taylor, N. Galaksi Andromeda (M31): Lokasi, Karakteristik & Gambar. Dipulihkan dari: space.com.
2. Universitas Manitoba. Proyek Penelitian 1: Galaksi Spiral. Diperoleh dari: physics.umanitoba.ca.
3. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millenium. Edisi ketiga. Thomson-Brooks / Cole.
4. Seeds, M. 2011. Landasan Astronomi. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
5. Wikipedia. Galaksi Andromeda. Diperoleh dari: es.wikipedia.org.