Kapan Bima Sakti dan Andromeda Bertabrakan?

Gambar ini adalah salah satu dari serangkaian ilustrasi foto yang menunjukkan perkiraan peristiwa penggabungan antara galaksi kita, Bima Sakti, dengan galaksi tetangga, Andromeda, yang akan terjadi dalam beberapa miliar tahun yang akan datang. Urutan rangkaian gambar terinspirasi oleh pemodelan dinamis komputer tentang peristiwa tabrakan yang tak terelakkan antara dua galaksi tersebut di masa depan. Pada tahap pertama, pasang surut gravitasi akan meregangkan Andromeda, dan melengkungkan Bima Sakti. Ilustrasi Ilmiah.
Kredit: NASA, ESA, Z. Levay dan R. van der Marel (STScI), T. Hallas, dan A. Mellinger

Bima Sakti, galaksi yang menjadi rumah kita, secara gravitasi terikat dengan galaksi Andromeda. Ukuran Andromeda jauh lebih besar daripada galaksi kita, dengan jumlah bintang yang sekitar dua kali lebih banyak, dan kekuatan gravitasinya secara signifikan lebih kuat. Dengan pengetahuan yang kita ketahui sekarang tentang Andromeda dan Bima Sakti, kedua galaksi ditakdirkan untuk bergabung menjadi satu.

(Penelitian terbaru memperkirakan bahwa ukuran Andromeda kurang lebih sama dengan Bima Sakti, Anda dapat membacanya di artikel berikut: Seberapa Besar Galaksi Andromeda?)

Kita mengetahui dalam kurun waktu yang belum lama bahwa Andromeda adalah salah satu dari sedikit galaksi yang ditemukan bergerak ke arah kita, sebuah indikasi kuat bahwa kedua galaksi saling terikat secara gravitasi daripada galaksi-galaksi lain. Tapi, mendapatkan rincian secara tepat tentang bagaimana penggabungan ini akan terjadi adalah pekerjaan yang sangat rumit.

Untuk mengetahui dengan tepat bagaimana dua galaksi bertabrakan, Anda juga harus mengetahui banyak hal. Pada tingkat yang sangat dasar, Anda perlu untuk mengetahui sejauh mana kedua galaksi tersebut terpisah, dan seberapa besar mereka, pemahaman dalam tingkat dasar ini memberikan Anda pengetahuan tentang gaya tarik gravitasi antara kedua galaksi saat ini. Tapi, bagian tersulit adalah Anda juga harus mengetahui seberapa cepat kedua galaksi itu bergerak relatif terhadap satu sama lain. Karena kita berada di Bima Sakti, maka lebih mudah mengukur pergerakan Andromeda daripada pergerakan Bima Sakti, kita kesulitan dalam upaya mengukur pergerakan kita sendiri terhadap Andromeda. Dan, semua teleskop terbaik kita berada di Bima Sakti.

Bukan berarti mengukur pergerakan Andromeda relatif terhadap Bima Sakti adalah hal yang mudah. Kita bisa mengukur pergerakan Andromeda ke arah kita tanpa terlalu banyak kendala. Dengan mengamati pergeseran doppler dalam cahaya yang sampai ke kita, maka kita bisa menentukan seberapa cepat galaksi Andromeda bergerak ke arah kita. Ternyata perhitungan yang dilakukan memperkirakan bahwa laju kecepatan Andromeda mendekati Bima Sakti sekitar 250.000 mil per jam, cukup cepat untuk melakukan perjalanan pulang pergi ke Bulan yang hanya membutuhkan waktu kurang dari 2 jam. Dan dengan kecepatan tersebut hanya dibutuhkan waktu tiga setengah jam untuk menempuh perjalanan mengelilingi Matahari, namun skala jarak di antara galaksi sedemikan besar sehingga satuan mil tidak akan berguna. Andromeda saat ini terletak 2,5 juta tahun cahaya jauhnya, dan setiap tahun cahaya sekitar 6 triliun mil.

Ilustrasi ini menunjukkan jalur tabrakan antara galaksi Bima Sakti dengan galaksi Andromeda. Galaksi-galaksi tersebut bergerak mendekat satu sama lain di bawah tarikan gaya gravitasi. Galaksi lain berukuran lebih kecil yang ditunjukkan dalam gambar adalah Triangulum, yang kemungkinan juga akan menjadi bagian dalam peristiwa tabrakan antar galaksi.
Kredit: NASA; ESA; A. Feild dan R. van der Marel, STScI

Jika Andromeda dan Bima Sakti telah diketahui saling mendekat satu sama lain, untuk berhadapan secara langsung satu lawan satu, inilah semua informasi yang perlu untuk kita hitung, yaitu berapa lama sebelum tabrakan terjadi. Tapi, kebanyakan galaksi hampir tidak pernah ada pada jenis jalur lintasan yang saling berhadapan seperti ini. Biasanya, ada pendekatan dari sisi samping terlebih dahulu, karena setiap galaksi memiliki semacam pertemuan diagonal secara menyamping dengan galaksi lainnya. Pertemuan pertama antar dua buah galaksi kemungkinan tidak seperti asteroid yang langsung terjun bebas ke permukaan sebuah planet, dan lebih mirip orbit periodik halus dari sebuah komet. Jika kedua galaksi mengorbit satu sama lain terlebih dahulu, maka proses terjadinya tabrakan akan membutuhkan waktu yang lebih lama. Jika pergerakan menyamping terlalu besar, maka kedua galaksi akan saling terayun dan berpisah serta tidak akan pernah bertemu lagi. Untuk memastikan interaksi antara galaksi Bima Sakti dan Andromeda, maka kita perlu mengukur pergerakan menyamping dari Andromeda, bukan hanya pergerakannya yang mengarah ke kita.

Pengukuran pergerakan menyamping ini sangat sulit dilakukan, dan tidak mungkin sebelum kamera Hubble memperoleh upgrade terlebih dahulu. Baru pada tahun 2012, pergerakan menyamping Andromeda bisa ditentukan. Ternyata bagian tersulit dalam pengukuran ini adalah karena pergerakan menyamping Andromeda benar-benar sangat kecil. Hal ini berarti bahwa galaksi kita berada pada jalur tabrakan secara langsung, daripada jika pergerakan menyamping Andromeda lebih besar. Dengan informasi ini, kita dapat menghubungkan seluruh angka ini ke dalam simulasi teoretis terhadap kedua galaksi, dan melihat apa yang akan dilakukan oleh gravitasi terhadap rumah kita selama beberapa miliar tahun ke depan.

Kebanyakan waktu yang diajukan terkait kapan peristiwa tabrakan galaksi kita terjadi adalah sekitar empat miliar tahun dari sekarang. Sebenarnya, waktu empat miliar tahun tersebut adalah pertemuan pertama antara kedua galaksi tersebut, yaitu ketika Bima Sakti dan Andromeda berada pada rekor “jarak terpendek” mereka yang baru. Tapi, seperti yang bisa Anda lihat dari simulasi, hal itu masih jauh dari ujung berakhirnya tabrakan.

Selama pendekatan tahap kedua (5,1 miliar tahun dari sekarang), inti Bima Sakti dan Andromeda muncul sebagai sepasang lobus terang. Nebula pembentuk bintang jauh kurang menonjol karena gas dan debu antar bintang telah mengalami penurunan secara signifikan akibat semburan yang dihasilkan melalui pembentukkan bintang sebelumnya. Ilustrasi Sains.
Kredit: NASA, ESA, Z. Levay dan R. van der Marel (STScI), T. Hallas, dan A. Mellinger

Tabrakan antar galaksi adalah proses yang sangat panjang dan membutuhkan waktu hingga beberapa miliar tahun, mulai dari pertemuan jarak terpendek pertama hingga proses penyelesaian penggabungan menjadi sebuah objek tunggal. Simulasi tabrakan antara Bima Sakti dengan Andromeda saat ini memperkirakan setidaknya membutuhkan waktu 3 miliar tahun lagi sebelum kedua galaksi berukuran besar ini bersatu menjadi satu objek baru. Di sisi lain, apa yang sebenarnya akan terlihat belum sepenuhnya dipahami, mungkin struktur galaksi baru yang terbentuk paska penggabungan akan terlihat tidak beraturan. Tapi jika ada cukup kandungan gas di kedua galaksi tersebut, seiring berlalunya waktu, struktur galaksi baru kemungkinan akan terlihat berbentuk spiral lagi.

Ditulis oleh: Jillian Scudder, kontributor www.forbes.com

Sumber: When Will The Milky Way Collide With Andromeda?

#terimakasihgoogle

Share this post