GALAKSI

1.      Definisi Galaksi

Galaksi adalah sebuah sistem yang terikat oleh gaya gravitasi yang terdiri atas bintang (dengan segala bentuk manifestasinya, antara lain bintang neutron dan lubang hitam), gas dan debu kosmik medium antarbintang, dan kemungkinan substansi hipotetis yang dikenal dengan materi gelap.  Kata galaksi berasal dari bahasa Yunani galaxias [γαλαξίας], yang berarti "susu," yang merujuk pada galaksi Bima Sakti (bahasa Inggris: Milky Way). Tipe-tipe galaksi berkisar dari galaksi kerdil dengan sepuluh juta (10⁷) bintang hingga galaksi raksasa dengan satu triliun  (10¹²) bintang, semuanya mengorbit pada pusat galaksi. Matahari adalah salah satu bintang di galaksi Bima Sakti; tata surya termasuk bumi dan semua benda yang meng
orbit Matahari.

Kemungkinan terdapat lebih dari 100 miliar (10¹¹) galaksi pada alam semesta teramati. Sebagian besar galaksi berdiameter 1000 hingga 100.000  parsec dan biasanya dipisahkan oleh jarak yang dihitung dalam jutaan parsec (atau megaparsec). Ruang antar galaksi terisi dengan gas yang memiliki kerapatan massa kurang dari satu atom per meter kubik. Sebagian besar galaksi diorganisasikan ke dalam sebuah himpunan yang disebut klaster, untuk kemudian membentuk himpunan yang lebih besar yang disebut superklaster. Struktur yang lebih besar ini dikelilingi oleh ruang hampa di dalam alam semesta.

Meskipun belum dipahami secara menyeluruh, materi gelap terlihat menyusun sekitar 90% dari massa sebagian besar galaksi. Data pengamatan menunjukkan lubang hitam supermasif kemungkinan ada pada pusat dari banyak (kalau tidak semua) galaksi.

2.      Bentuk Galaksi

Galaksi dapat dikelompokkan dalam tiga jenis utama: eliptik, spiral dan irregular. 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).

a.       Eliptik

Sistem klasifikasi Hubble membedakan galaksi eliptik berdasarkan tingkat keelipsannya, dari E0 yang hampir berupa lingkaran, hingga E7 yang sangat lonjong. Galaksi tersebut memiliki bentuk dasar elipsoid, sehingga tampak elips dari berbagai sudut pandang. Galaksi tipe ini tampak memiliki sedikit struktur dan sedikit materi antar bintang, sehingga galaksi tersebut memiliki sedikit gugus terbuka dan laju pembentukan bintang yang lambat. Galaksi tipe ini didominasi oleh bintang yang berumur tua yang mengorbit pusat gravitasi dengan arah yang acak. Dalam hal tersebut, galaksi tipe ini mirip dengan gugus bola.

Galaksi starburst merupakan akibat dari tabrakan antar galaksi dan dapat menghasilkan pembentukan galaksi eliptik.

b.      Spiral

Galaksi spiral terdiri dari piringan berupa bintang dan materi antar bintang yang berotasi, serta gembung pusat yang terdiri dari bintang-bintang tua. Terdapat lengan spiral yang menjulur dari gembung pusat. Dalam sistem klasifikasi Hubble, galaksi spiral ditandai sebagai tipe S, diikuti huruf (a, b, atau c) yang menunjukkan tingkat kerapatan dari lengan spiral dan ukuran dari gembung pusat. Galaksi Sa memiliki lengan spiral yang kurang jelas dan membelit secara rapat, serta gembung pusat yang relatif besar. Sedangkan galaksi Sc memiliki lengan spiral yang terbuka dan gembung pusat yang relatif kecil.

Galaksi Bima Sakti merupakan galaksi spiral berbatang ukuran besar dengan diameter sekitar 30 kiloparsecs dan ketebalan sekitar satu kiloparsec. Bima Sakti memiliki sekitar 200 milyar (2×10¹¹) bintang dengan massa total sekitar 600 juta (6×10¹¹) kali massa Matahari.

c.       Irregular

Jenis galaksi tak beraturan yang dimaksud adalah jenis galaksi yang bentuk nya bukan eliptikal maupun spiral. Pada jenis galaksi ini bentuk dari galaksi sangat bermacam-macam ada yang disebut “Dwarf” Galaksi atau galaksi cebol yang dikarenakan besar galaksi ini lebih kecil dari galaksi pada umumnya, Ring Galaksi yaitu galaksi yang bentuk nya seperti cincin yang mana ditengahnya ada pusat dari galaksi dan Lentikular galaksi dimana Bentuk dari galaksi ini merupakan perpaduan antara jenis Eliptikal dan Spiral. Contoh dari jenis Dwarf Galaksi adalah M110, Ring Galaksi adalah Objek Hoag dan Lentikular galaksi adalah NGC 5866.HG.

Hukum I kepler

“setiap planet bergerak pada lintasan elips dengan matahari berada pada salah satu titik fokusnya.”

Elips adalah suatu kurva tertutup sedemikian sehingga jumlah jarak dari sembarang titik P pada kurva ke kedua titik tetap (disebut titik fokus F₁ dan F₂) selalu tetap. Jadi, F₁ P + F₂ P selalu sama untuk setiap titik P pada kurva

Hukum II kepler

”setiap planet bergerak sedemikian sehingga jika suatu garis khayal di tarik dari matahari ke planet tersebut akan menyapu daerah yang sama pada selang waktu yang sama.”

Planet bergerak lebih cepat pada orbit yang lebih dekat dengan matahari.

Hukum III kepler

”untuk setiap planet, kuadrat periode revolusinya berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari.”

Andaikan dua planet mempunyai jarak rata-rata dari matahari R₁ dan R₂, sedangkan periodenya, yaitu waktu yang diperlukan untuk satu kali mengelilingi matahari, berturut-turut adalah T_­1 dan T₂. Menurut hukum kepler, berlaku

T_­1²/T_­2² = R_­1³/R_­2³

Newton dapat menunjukkan bahwa hukum kepler dapat diturunkan secara matematis dari hukum gravitasi universal dan hukum geraknya.

Sekarang kita akan mencoba membuktikan hukum III kepler menggunakan hukum newton. Kita akan membuktikan hukum tersebut untuk keadaan khusus di mana planet bergerak melingkar. Sebagian besar orbit planet sesungguhnya hampir menyerupai lingkaran. Andaikan sebuah planet bermasa m₁ bergerak dengan kelajuan v₁ mengelilingi matahari yang massanya M_m. jika jarak antara planet dan matahari R₁, maka     ΣF = ma_sp