Dua galaksi erat berdansa

Klik gambarnya untuk memperbesar.

Dansa dua galaksi dengan nama kolektif galaksi Arp 91. Image credit: ESA/Hubble and NASA; J. Dalcanton; J. Schmidt. Sumber image NASA. 

Teleskop Antariksa Hubble NASA/ESA telah menangkap suatu pemandangan yang saya mau bagi ke anda sekarang, setelah sebelumnya dirilis NASA/ESA tanggal 8 Oktober 2021.

Pemandangan apa? Tentu bukan pemandangan indah yang baru dilihat di muka Bumi, tetapi pemandangan jauh di kedalaman angkasa luar, in the deep space.

Teleskop Antariksa Hubble (lihat gambar di atas) diluncurkan, lalu mengorbit Bumi (547 km di atas Bumi) dengan kecepatan 8 km/detik, dan mulai digunakan April 1990. Nama teleskop ini diambil dari nama astronom Amerika yang berperan penting dalam bidang astronomi ekstragalaktik, Edwin Powell Hubble (20 November 1889-28 September 1952). Di tahun 1920-an Edwin Hubble menggunakan teleskop terbesar pada masanya di Observatorium Gunung Wilson, dekat Pasadena, California, untuk menemukan galaksi-galaksi lain di luar galaksi kita Milky Way atau Bima Sakti. Sumber gambar NASA. 

Di akhir tahun 2021 ini (persisnya 18 Desember), teleskop antariksa yang lebih besar (bahkan terbesar, sejauh ini) dan sangat kuat, dengan kemampuan keilmuan yang jauh lebih maju dibandingkan Teleskop Hubble, yakni Teleskop Antariksa James Webb, akan diluncurkan dengan memakai roket European Ariane 5. Teleskop Webb dirancang untuk mampu menangkap ruangwaktu sekitar 13,5 milyar tahun yang lalu dalam sejarah kosmik kita. Teleskop ini akan menjelajah sampai 1,5 juta km dari (sisi malam) Bumi di angkasa luar, sampai mencapai titik L2 Lagrange, suatu posisi gravitasional yang stabil, lalu mengorbit titik ini. 

Teleskop Antariksa James Webb sedang dirotasi ke posisi vertikal, 15 Oktober 2021, di dalam Fasilitas Pemroses Muatan S5C di Guiana Space Center, Kourou, Guiana Perancis. Sumber foto SpaceflightNow, 19 Oktober 2021. 

Nah, foto pertama di atas yang dihasilkan Teleskop Hubble, dan baru dirilis NASA/ESA, memperlihatkan dua galaksi yang sedang berdansa, berinteraksi, dengan begitu erat. Keduanya diberi nama kolektif Arp 91.

Dansa galaktik yang rumit namun terlihat apik ini berlangsung di suatu lokasi di kedalaman ruang angkasa luar sejauh lebih dari 100 juta tahun cahaya dari Bumi.

Masing-masing galaksi yang sedang berdansa itu diberi nama sendiri-sendiri. Galaksi yang di bawah, yang terlihat seperti suatu lingkaran besar yang benderang, dinamakan NGC 5953. Galaksi di sebelah atas kanan yang berbentuk oval dinamakan NGC 5954.

Sebetulnya, kedua galaksi ini berbentuk spiral, tapi karena ditangkap Teleskop Hubble yang mengorbit Bumi dari arah dan sudut tertentu, bentuk keduanya terlihat berbeda.

Nah, Arp 91 menjadi suatu contoh real (bukan kesan seorang artis, atau hasil pemodelan komputer) yang luarbiasa jelas dari dua galaksi yang sedang berinteraksi. NGC 5953 terlihat sedang membetot NGC 5954, sedangkan NGC 5954 tampak sedang mengulurkan lengan spiralnya ke bawah, merangkul NGC 5953 dalam suatu dansa galaktik.

Dansa galaktik ini dapat terjadi karena kedua galaksi tersebut tarik-menarik satu sama lain, tarik-menarik gravitasional, atau, untuk terdengar puitis, dansa-dansa gravitasional.

Interaksi galaktik seperti itu umum terjadi di kedalaman angkasa luar, dan merupakan suatu bagian penting dari evolusi setiap galaksi atau antargalaksi.

Umumnya, para astronom berpikir bahwa tabrakan-tabrakan (atau, untuk tak terdengar dahsyat, dansa-dansa) antar-galaksi-galaksi spiral pada akhirnya (tentu dalam hitungan kurun astronomis kosmik) akan melahirkan suatu galaksi lain hasil peleburan atau merging, dengan massa yang dilipatgandakan yang dikenal sebagai galaksi-galaksi eliptis.

Ketika dua galaksi bergabung lewat tabrakan, keduanya seperti penampakan bayang-bayang, atau seperti ghosts. Maksudnya: satu sama lain saling melewati lantaran bintang-bintang di dalam galaksi-galaksi yang melebur terpisah sangat jauh satu sama lain. Jadi, bintang-bintang umumnya tidak bertabrakan ketika galaksi-galaksi inang mereka menyatu.

Harus diingat bahwa tabrakan-tabrakan antar-dua galaksi (juga bisa lebih) yang sangat massif dan berenergi luarbiasa besar berlangsung dalam skala waktu kosmik yang luarbiasa panjang sehingga umur kehidupan manusia (katakanlah rerata 80 tahun) menjadi sangat, sangat singkat, sekejap saja.

Ya, karena dansa-dansa galaktik di ruang kosmik berlangsung, sejak awal hingga akhir, sangat lama, ratusan juta tahun.

Nah, jadinya kita sama sekali tidak dapat berharap bahwa dalam usia kehidupan kita di depan, dansa Arp 91 ini akan terlihat berbeda dibandingkan yang kita lihat pada foto pertama di atas.

Bagaimanapun juga, Arp 91 terlihat masih berada pada suatu tahap permulaan interaksi yang belum menimbulkan perubahan-perubahan besar dan luas pada keduanya. Struktur spiral keduanya sebagian besar masih utuh.

Aktifkah dua galaksi Arp 91 itu? Wah, sangat aktif. 

Galaksi-galaksi dapat berinteraksi, dengan satu sama lain saling mendekat tahap demi tahap, juga karena seringkali galaksi-galaksi terkoneksi oleh filamen-filamen gas antargalaktik yang besar yang bertindak sebagai materi, dan setiap materi yang bermassa besar memiliki gaya penarik gravitasional akibat lengkungan atau ceruk (warpage) yang dibuatnya pada dimensi ruangwaktu (dalam pandangan Albert Einstein).

Saya akan mencari studi-studi astronomis perihal apakah materi gelap atau dark matter (yang masih misterius) ikut berperan signifikan dalam mendekatkan galaksi-galaksi sehingga akhirnya dua atau lebih galaksi berinteraksi, sementara dark energy atau energi gelap (yang juga masih misterius) membuat “balon” jagat raya terus-menerus mengembang dengan makin cepat yang membuat galaksi-galaksi seharusnya makin menjauh satu sama lain.

Selain itu, interaksi atau tabrakan telah ikut memicu pembentukan bintang-bintang dalam kedua galaksi Arp 91 ketika gas yang mengalir masuk lewat interaksi itu menimbulkan kejut-kejut dalam awan-awan gas pembentuk bintang-bintang molekuler, alhasil bintang-bintang molekuler ini dipaksa berubah jadi massa yang terkonsentrasi, yang lebih padat, clumping, yang kemudian, karena beban massanya sendiri, buyar, alhasil bintang-bintang bayi terbentuk.

Jangan dilupakan, kedua galaksi Arp 91 memiliki inti-inti galaktif yang aktif; maksudnya: black hole atau lubang hitam pada pusat masing-masing galaksi sedang giat melahap material di sekitarnya. Proses pelahapan ini, sebaliknya, juga menimbulkan angin lubang hitam atau black hole wind yang dengan kuat menyembur dan menerjang gas-gas yang ada di sekitarnya. Terjangan ini menimbulkan kejut-kejut yang juga memicu pembentukan bintang-bintang.

Jadi, Arp 91 sebetulnya sangat aktif. Selain berdansa, juga aktif menghasilkan bintang-bintang baru.

Nah, bagaimana halnya dengan galaksi kita Milky Way atau Bima Sakti dalam hubungannya dengan galaksi tetangganya Andromeda?

Ya, diprediksi keduanya akan melebur dalam kurun waktu 7 milyar tahun di depan. Deborah Byrd dan Theresa Wiegert telah menulis perihal tabrakan dan peleburan Bima Sakti dan Andromeda dengan sangat jelas, dilengkapi dengan ilustrasi-ilustrasi dan video di Earthsky edisi 15 Oktober 2020.

Di atas, gambar pemandangan malam hari 3,75 milyar tahun di depan: galaksi Andromeda (kiri) memenuhi medan penglihatan, dan mulai melengkungkan galaksi Bima Sakti (kanan) dengan tidal pull atau gaya tarik gravitasionalnya. Credit: NASA/ESA/Z. Levay and R. van der Marel, STScI/T. Hallas/A. Mellinger. Sumber gambar Earthsky.

Image seutuhnya via NASA/ESA/Z. Levay and R. van der Marel, STScI/T. Hallas/A. Mellinger. Sumber gambar Earthsky. Image di atas hanya satu bagian (2 images) dari keseluruhan 8 images.

Dua gambar tersusun persis di atas ini (aslinya horisontal, yang saya ubah jadi tersusun vertikal, dan telah saya perbesar) dibuat dengan menggunakan hasil pengukuran gerak galaksi Andromeda oleh Teleskop Hubble, yang dilanjutkan dengan pemodelan komputer. 

Gambar atas: dalam kurun 5,1 milyar tahun dari sekarang, inti-inti Bima Sakti dan Andromeda terlihat sebagai lempengan-lempengan lingkaran atau lobus-lobus yang terang-benderang di langit malam. Gambar bawah: dalam kurun 7 milyar tahun dari sekarang, dua galaksi ini melebur, membentuk sebuah galaksi baru eliptis yang sangat besar, dengan intinya yang terang-benderang menguasai kekelaman malam.

Satu hal perlu disinggung pada kesempatan ini. Bintang-bintang dalam galaksi Andromeda dan galaksi Bima Sakti akan terdampak oleh peleburan yang melewati beberapa tahap. 

Galaksi Andromeda berisi kurang lebih 1 trilyun bintang; galaksi Bima Sakti memuat kurang lebih 300 milyar bintang. Bintang-bintang dari dua galaksi yang terlebur ini akan terlempar ke orbit-orbit baru di sekitar pusat galaksi eliptis baru hasil peleburan ini.

Sekarang ini, galaksi Andromeda sedang bergerak menuju galaksi Bima Sakti dengan kecepatan 110 km per detik. Jadi? Ya, pada akhirnya keduanya akan bertabrakan dan melebur.

Bagaimana kondisi sistem Matahari kita, dan tentu khususnya planet Bumi, ketika merging sudah terjadi antara galaksi Bima Sakti dan galaksi Andromeda?

Itu suatu pertanyaan menarik yang perlu dijawab dalam suatu tulisan terpisah. Tapi, baiklah, perlu diketengahkan beberapa poin saja pada kesempatan ini.

Peleburan final itu masih jauh di depan, 7 milyar tahun dari sekarang, meskipun sekarang lingkaran besar halo 3D (terdiri atas gas, debu dan bintang-bintang yang mengembara) yang menyelubungi galaksi Bima Sakti dan yang menyelubungi galaksi Andromeda sudah saling menyentuh.

Di atas, gambar halo galaksi Andromeda, via NASA/ESA/J. DePasquale dan E. Wheatley (STScI)/Z. Levay. Sumber gambar: Earthsky.

Lewat pengukuran, diketahui bahwa selubung halo galaksi Andromeda membentang dalam jarak 1,3 juta tahun cahaya hingga 2 juta tahun cahaya. Karena ukuran dan penampakan galaksi Andromeda dan galaksi Bima Sakti kurang lebih serupa, maka besarnya selubung halo galaksi Bima Sakti kurang lebih sama dengan ukuran selubung halo Andromeda. Tanpa halo masing-masing, jarak kedua galaksi ini kurang lebih 2,5 juta tahun cahaya, dan terus-menerus makin dekat.

Well, jauh sebelum tabrakan itu terjadi, yang akan menciptakan sebuah galaksi eliptis baru yang sangat besar (baiklah kita namakan saja galaksi Androbima), Homo sapiens sudah akan berevolusi menjadi organisme supercerdas transhuman, yakni perpaduan mesin superkuat dan supercerdas dengan biologi insani (data komputasi neurobiologi dalam otak manusia). Mereka sudah akan menjelajah dan menyebar jauh ke mana-mana dalam jagat raya dan menghuni banyak planet lain dalam sistem-sistem Matahari lain di dalam banyak galaksi. Kalau, seandainya, kita bertemu mereka sekarang, kita pasti sudah tidak bisa mengenali mereka, karena mereka datang dari masa depan.

Nanti, di saat galaksi eliptis Androbima sudah terbentuk, kita yang kini hidup dalam abad ke-21 tentu sudah lama masuk ke dalam kawasan keheningan, the world of stillness.

ioanes rakhmat

11 Oktober 2021
Diedit 21 Oktober 2021

References

Lynn Jenner, ed., “Hubble Detects A Dangerous Dance”, NASA, last updated 8 October 2021, https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2021/hubble-detects-a-dangerous-dance.

Michelle Starr, “Hubble Captures Mesmerizing Detail of Two Galaxies on a Collision Course”, Sciencealert, 11 October 2021, https://www.sciencealert.com/two-galaxies-on-a-collision-course-have-been-captured-by-hubble.

NASA, “NASA Images of the Week: Rogue Planet, Dangerous Dance, SpaceX and Electric Propulsion”, SciTechDaily, 10 October 2021, https://scitechdaily.com/nasa-images-of-the-week-rogue-planet-dangerous-dance-spacex-electric-propulsion/.

Deborah Byrd and Theresa Wiegert, “Milky Way and Andromeda galaxies are already merging”, Earthsky, 15 October 2020, https://earthsky.org/astronomy-essentials/earths-night-sky-milky-way-andromeda-merge/.

NASA, “About the Hubble Space Telescope”, NASA, https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/story/index.html.

Beberapa prestasi keilmuan terbesar Teleskop Hubble dibeberkan di NASA, “Discoveries|Highlights of Hubble's Exploration of the Universe”, NASA, https://www.nasa.gov/content/goddard/2017/highlights-of-hubble-s-exploration-of-the-universe.

Sekilas tentang Teleskop Antariksa James Webb, lihat Stephen Clark, “Webb telescope unboxed after shipment to Guiana Space Center”, SpaceflightNow, 19 October 2021, https://spaceflightnow.com/2021/10/19/webb-telescope-unboxed-after-shipment-to-guiana-space-center/.

Saksikan juga video Youtube, wawancara sekitar Teleskop Antariksa Webb dengan John Cromwell Mather (lahir 1945), astrofisikawan dan kosmolog Amerika, penerima Noble Prize fisika https://youtu.be/4P8fKd0IVOs.

Galaksi tetangga kita Andromeda berisi peradaban cerdas?

Are we alone in the universe? Absolutely NOT! But, where are they if they exist? Until now, the universe keeps silent! This condition is called Silentium Universi or The Universe Keeps Silent or The Great Silence.

Gulungan-gulungan melingkar warna jingga pada gambar di atas ini, yang mengisi lengan-lengan spiral galaksi Andromeda, pada satu segi bisa ditafsirkan sebagai gundukan-gundukan debu antariksa yang menerima panas dari bintang-bintang.

Citra gulungan-gulungan ini yang diberi warna jingga dihasilkan oleh teleskop angkasa NASA yang diberi nama WISE dengan menggunakan cahaya mid-infrared. WISE adalah nama yang berasal dari singkatan Wide-field Infrared Survey Explorer. 

Tetapi, dari segi lain, citra-citra semacam ini juga dapat potensial menyingkapkan limbah energi panas yang terbuang ke angkasa luar dari peradaban-peradaban maju yang mengisi galaksi ini.

Perburuan terhadap alien-alien cerdas di angkasa luar yang jauh makin intensif dan ekstensif dilakukan para saintis. 

Kita semakin maju dalam sains yang dinamakan astrobiologi. Kita, manusia, memang sedang mencari teman-teman dan saudara-saudara yang punya kecerdasan yang mendiami planet-planet dalam galaksi-galaksi yang dekat, termasuk dalam galaksi kita sendiri Bima Sakti, sampai galaksi-galaksi yang lebih jauh, galaksi tetangga kita Andromeda misalnya.

  

Mungkin sekali, isi pikiran kita tentang alien-alien cerdas dan sifat peradaban mereka selama ini keliru, sehingga kita memang harus berpikir secara baru tentang mereka dan peradaban mereka!

Lee Billings baru saja menulis sebuah telaah yang bagus dan inspiratif tentang ihwal kenapa hingga saat ini kita belum menemukan tanda-tanda keberadaan alien-alien cerdas dan peradaban-peradaban mereka, dan dia mengajak kita untuk berpikir lain sama sekali tentang mereka, dan meninggalkan pikiran kita yang biasa tentang mereka. 

Artikel Billings berjudul “Alien Supercivilizations Absent from 100,000 Nearby Galaxies”, terbit online di Scientific American edisi 17 April 2015./1/  Artikel Billings ini memanfaatkan suatu kajian ilmiah atas 100.000 galaksi terdekat yang dilakukan oleh Roger L. Griffith, Jason T. Wright , Jessica Maldonado, et all., yang terbit di The Astrophysical Journal Supplement Series, 15 April 2015./2/ 

Sejak astronom kebangsaan Rusia, Nikolai Kardashev, di tahun 1963 mengajukan teorinya tentang tiga tipe peradaban cerdas, kita umumnya berpikir bahwa alien-alien cerdas telah mencapai peradaban tipe 3 yang memiliki kemampuan teknologis menguasai dan menyerap seluruh energi yang tersedia dalam galaksi-galaksi mereka. 

Peradaban tipe 3 ini dicirikan keharusan sebuah peradaban bersikap rakus terhadap alam, menguasai dan menundukkan alam, demi ketahanan kehidupan mereka dan peradaban mereka sendiri. Ketika energi dari seluruh planet mereka sudah dimanfaatkan (peradaban tipe 1) lalu habis, mereka selanjutnya menguras seluruh energi dari bintang matahari mereka (peradaban tipe 2). Ketika energi matahari mereka sudah terkuras habis, mereka selanjutnya menjadikan seluruh bintang dalam galaksi mereka sebagai sumber energi, alhasil jadilah mereka suatu peradaban galaktik (peradaban tipe 3).

Tetapi, Billings mengajak kita berpikir lain, bahwa mungkin sekali alien-alien cerdas yang sudah memiliki peradaban-peradaban maju tidak berpikir dan bertindak demikian, melainkan mereka mengembangkan peradaban mereka sebagai peradaban yang menyatu dan harmonis dengan alam, justru demi ketahanan kehidupan mereka sebagai organisme dan sebagai peradaban. Itulah sebabnya hingga kini proyek pencarian alien-alien cerdas yang diberi nama SETI (the Search for Extraterrestrial Intelligence), yang dijalankan dalam bingkai pemikiran Kardashev, belum membuahkan hasil apapun. 

Selain itu, penting untuk dicatat, bahwa kini sejauh sudah dikaji dengan luas, ternyata dari 100.000 galaksi yang dekat, yang dipantau lewat WISE, yang baru saja sudah dikaji kembali dengan mendalam oleh Roger L. Griffith, Jason T. Wright, dkk, tidak satupun menampakkan indikasi-indikasi memuat peradaban alien cerdas apapun.

Dus, karena alien-alien cerdas itu hidup dan membangun peradaban maju mereka dengan tidak bisa dibedakan dari alam, maka hingga kini kita belum menemukan satupun bukti bahwa mereka ada, berhubung kita berpikir bahwa kita harus menemukan mereka sebagai organisme cerdas yang hidup sudah jauh di atas alam dan sudah menguasai dan mengeksploitasi alam dengan rakus lewat teknologi mereka. 

Mungkin sekali mereka, sebaliknya, memegang sebuah filosofi bijak bahwa untuk bertahan hidup, setiap organisme harus hidup dan berkarya sejalan dengan alam. Jika kondisi ini benar, maka kita yang kini mendiami Bumi musti melakukan definisi ulang apa itu teknologi, sebelum alam berbalik memusnahkan spesies kita di masa depan! 

Ancaman serius dari perubahan iklim global yang sedang berlangsung sekarang ini di planet kita, yang akan dapat melemahkan Homo sapiens dan merongrong peradaban spesies ini, bukan datang dari alam sendiri pada dirinya sendiri, tetapi dari meningkatnya kandungan CO₂ di atmosfir Bumi yang berasal dari berbagai bentuk kegiatan dan benda-benda teknologis spesies ini yang menggunakan bahan bakar fosil!!  

Jakarta, 21 April 2015

Ioanes rakhmat

○ Dibaca kembali 17 Juni 2023

Notes 

/1/ Ini link ke artikel Lee Billings, http://www.scientificamerican.com/…/alien-supercivilizatio…/.

/2/ Roger L. Griffith, Jason T. Wright , Jessica Maldonado, et all., “The Ĝ Infrared Search for Extraterrestrial Civilizations with Large Energy Supplies. III. The Reddest Extended Sources in WISE”, The Astrophysical Journal Supplement Series, 15 April 2015, doi:10.1088/0067-0049/217/2/25, pada http://iopscience.iop.org/0067-0049/217/2/25/article.