 |
| Foto: NASA/Galaksi Andromeda |
Menentukan massa sebuah galaksi bukanlah perkara mudah seperti menimbang benda di atas timbangan digital. Galaksi adalah sistem raksasa yang terdiri dari bintang, planet, nebula, gas, debu, hingga materi yang tidak terlihat. Karena ukurannya yang sangat luas dan posisi kita yang berada di dalam galaksi Bima Sakti, para astronom harus menggunakan metode fisika yang rumit untuk mendapatkan angka yang akurat.
Tantangan Terbesar: Materi Gelap yang Tak Kasat Mata
Salah satu alasan utama mengapa menimbang galaksi sangat sulit adalah karena apa yang kita lihat hanyalah sebagian kecil dari total massanya. Menurut model kosmologis saat ini, materi yang terlihat seperti bintang dan gas hanya menyumbang sekitar 15 persen dari total massa galaksi.
Sisa 85 persen massanya diyakini berupa materi gelap (dark matter). Materi ini tidak memancarkan cahaya dan sangat sulit dideteksi secara langsung, namun pengaruh gravitasinya sangat kuat. Materi gelap ini sebagian besar terkumpul di wilayah halo galaksi, sebuah area luas yang menyelimuti piringan utama galaksi. Tanpa menghitung pengaruh materi gelap, perhitungan massa galaksi tidak akan pernah benar.
Metode Utama Menimbang Galaksi
Karena pengamat tidak bisa melihat seluruh massa secara langsung, para astronom memperkirakan massa galaksi dengan mempelajari gerakan benda-benda langit yang mengorbit di sekitarnya. Berikut adalah beberapa teknik yang sering digunakan:
1. Metode Dinamis (Objek Pelacak)
Para ilmuwan mengamati kecepatan objek pelacak seperti gugus bola (globular clusters), galaksi satelit, atau aliran bintang. Setiap distribusi massa menciptakan potensi gravitasi yang memengaruhi gerakan benda di sekitarnya. Dengan mempelajari gerakan objek-objek ini, ilmuwan bisa bekerja mundur untuk memetakan gravitasi dan menemukan total massa galaksi tersebut.
2. Pendekatan Momentum Sudut
Sebuah teknik baru yang dikembangkan oleh tim astronom dari Universitas Arizona menggunakan perhitungan momentum sudut. Berbeda dengan kecepatan atau posisi yang bisa berubah tergantung lokasi objek dalam orbit elipsnya, momentum sudut cenderung tetap konstan. Metode ini dianggap lebih dapat diandalkan karena menghasilkan estimasi dengan akurasi yang lebih tinggi.
3. Penggunaan Data Satelit Gaia
Misi satelit Gaia milik Agensi Antariksa Eropa (ESA) telah memberikan lompatan besar dalam bidang ini. Gaia mampu memetakan posisi dan pergerakan miliaran bintang serta puluhan gugus bola dengan presisi yang sangat luar biasa, bahkan hingga 1.000 kali lebih tajam daripada Teleskop Hubble. Dengan data dari Gaia, para peneliti dapat memperkirakan massa galaksi berdasarkan pergerakan gugus bola di halo galaksi dengan jauh lebih akurat.
Berapa Massa Galaksi Bima Sakti?
Berdasarkan berbagai penelitian terbaru, para astronom mendapatkan beberapa estimasi angka:
- Penelitian menggunakan metode momentum sudut memperkirakan massa Bima Sakti sekitar 0,96 triliun massa Matahari.
- Penelitian lain yang menggunakan data satelit Gaia (DR2) menghasilkan angka sekitar 1,28 triliun massa Matahari.Hasil-hasil ini juga memperkuat dugaan bahwa Galaksi Andromeda (M31) kemungkinan besar memiliki massa yang lebih besar dibandingkan Galaksi Bima Sakti kita.
Mengapa Mengetahui Massa Galaksi itu Penting?
Mengetahui massa galaksi sangat krusial bagi ilmu pengetahuan karena dua alasan utama:
- Arsitektur Alam Semesta: Membantu ilmuwan memahami bagaimana alam semesta terbentuk, tumbuh, dan di mana posisi galaksi kita dalam skala kosmos yang lebih luas.
- Sejarah dan Masa Depan Dinamis: Membantu memprediksi masa depan Grup Lokal (Local Group), termasuk interaksi gravitasi di masa depan antara Bima Sakti dengan galaksi-galaksi tetangganya.
Dengan terus berkembangnya teknologi pengamatan, para astronom berharap dapat terus menyempurnakan angka-angka ini untuk mengungkap lebih banyak misteri tentang alam semesta tempat kita tinggal.
