Alam Semesta dan Galaksi

Alam semesta merujuk kepada kesemua benda yang wujud, sama ada dapat dilihat (pepejal), atau tidak dapat dilihat (udara). Benda-benda di dalam alam semesta dapat di bahagikan kepada dua kumpulan utama, iaitu benda hidup dan benda bukan hidup.
Sebahagian pakar sains percaya bahawa Alam Semesta bermula dengan satu letupan besar yang membentuk ruang, masa, tenaga, dan jirim. Dalam Alam Semesta terdapat kelompok-kelompok galaksi yang teramat besar yang dikenali sebagai Kelompok agung, yang terdiri daripada kelompok-kelompok galaksi yang lebih kecil.
Dalam kelompok galaksi yang lebih kecil daripada Kelompok agung, di mana kita berada dikenali sebagai Kelompok tempatan. Terdapat 30 galaksi termasuk Bima Sakti yang telah dikenal pasti, beredar mengelilingi pusat Kelompok tempatan. Dalam setiap galaksi dianggarkan terdapat pula 100,000 juta bintang dan pada kebiasaannya setiap galaksi berbentuk leper dan tebal sedikit dibahagian tengah seperti piring dengan saiz diameter 100,000 tahun cahaya.Bagaimanapun terdapat galaksi berbentuk lingkaran, lingkaran berpalang, elips, bentuk tak seragam.
Setiap galaksi berputar mengelilingi pusat galaksi, dan ini termasuk sistem suria yang terletak di dua per tiga ke tepi galaksi Bima Sakti, kira-kira 30 ribu tahun cahaya dari pusat. Sistem suria mengambil masa 220 juta tahun untuk melengkapi satu edaran mengelilingi pusat galaksi Bima Sakti. Dalam Sistem suria pula kesemua sembilan planet beredar mengelilingi matahari. Sesetengah planet di sistem suria memiliki bulan yang beredar mengelilingi mereka.

Galaksi merupakan kumpulan bintang-bintang yang terdapat dalam Alam Semesta. Galaksi dalam mana sistem suria, iaitu bumi dan matahari berada di dalamnya dikenali sebagai Bima Sakti.
Bintang-bintang sentiasa wujud secara berkelompok yang dikenali sebagai galaksi, bersama-sama dengan gas, debu interstellar, dan “jisim gelap”; sekitar 10-20% dari galaksi terdiri daripada bintang, gas, dan debu. Galaksi dikekalkan bersama oleh tarikan graviti dan komponen galaksi mengorbit satu pusat. Terdapat bukti bahawa lubang gelap mungkin wujud di pusat sebahagian, atau kebanyakan, galaksi. Galaksi terbentuk dari protogalaksi.
Perkataan galaksi dalam bahasa Inggeris galaxy diambil dari nama galaksi kita , Bima Sakti ( Milky Way ), menggunakan perkataan Yunani gala (umumnya galaktos) bererti susu.

Jenis galaksi

Galaksi terdapat dalam tiga bentuk utama: ellipticals, spirals, dan tidak sekata ( irregulars ). Gambaran yang lebih lengkap mengenai jenis-jenis galaksi diberikan oleh aturan Hubble ( Hubble sequence ). Galaksi kita, Bima Sakti, kadang-kala secara ringkas dipanggil Galaksi (dengan huruf besar), adalah barred spiral yang besar sekitar 30 kiloparsecs atau 100,000 tahun cahaya diameter, mengandungi hampir 300 juta bintang dan mempunyai jumlah keseluruhan jisim sekitar satu trillion kali ganda jisim matahari.
Dalam spiral galaksi, the spiral arms mempunyai bentuk bersamaan logarithmic spiral, pola yang boleh dibuktikan secara teorinya hasil dari gangguan dalam jisim bintang berputar secara sekata. Seperti bintang, lengan spiral juga berputar pada satu pusat, tetapi ia berlaku pada angular velocity tetap. Ini bererti bahawa bintang bergerak kedalam dan keluar lengan spiral. Lengan spiral dijangkakan sebagai kawasan kepadatan tinggi atau gelombang kepadatan. Ketika bintang bergerak ke dalam lengan, ia menjadi perlahan, dengan itu menghasilkan kepadatan lebih tinggi; ia menyerupai “gelombang” pergerakan perlahan sepanjang highway yang dipenuhi kereta.
Lengan galaksi jelas kelihatan disebabkan kepadatan tinggi memudahkan pembentukan bintang dan dengan itu ia mempunyai banyak bintang muda dan terang.

Struktur berskala besar

Ruang antara galaksi hampir kosong, kecuali bagi awan gas intergalaktik.
Hanya sebahagian kecil galaksi wujud secara bersendirian; dan ia dikenali sebagai galaksi lapangan (‘field Galaksi’). Kebanyakan galaksi terikat oleh daya tarikan graviti dengan beberapa galaksi yang lain. Struktur yang mengandungi sehingga 50 galaksi dipanggil sebagai kelompok galaksi ( groups of galaksi ), dan struktur mengandungi beribu-ribu galaksi terkandung dalam kawasan beberapa megaparsec melintang dikenali sebagai gugusan galaksi. Gugusan super ( Supercluster ) adalah satu kumpulan besar bintang yang mengandungi beribu juta galaksi, dalam gugusan, kelompok, dan kadang-kala bersendirian; sepanjang yang kita ketahui alam sejagat adalah sekata pada skala lebih dari ini.
Galaksi kita merupakan ahli Kumpulan Tempatan ( Local Group ), dan bersama-sama dengan Galaksi Andromeda menguasainya; pada keseluruhannya Kumpulan Tempatan mengandungi sekitar 30 galaksi dalam ruang sekitar ten megaparsecs melintang. Kumpulan Tempatan merupakan sebahagian dari Gugusan super tempatan ( Local Supercluster ), juga dikenali sebagai Virgo Supercluster.

Sejarah

Pada tahun 1610, Galileo Galilei menggunakan teleskop untuk mengkaji jalur terang di langit yang dikenali sebagai Milky Way dan mendapati bahawa ia terdiri daripada bintang malap yang banyak. Dalam treatise pada tahun 1755, Immanuel Kant, menggunakan hasil kerja awal oleh astronomi Thomas Wright, menjangkakan (secara benar) bahawa galaksi terdiri daripada sejumlah besar bintang yang berputar, dikekalkan oleh daya tarikan graviti seumpama dengan sistem suria tetapi pada skala yang lebih besar. Cakera bintang yang terhasil akan dilihat sebagai jalur di langit dari sudut pandangan kita pada kedudukan dalam cakera. Kant juga menjangkakan bahawa sebahagian nebula yang kelihatan di langit mungkin galaksi yang terasing.
Pada akhir abad ke 18, Charles Messier mengumpulkan katalog mengandungi 109 nebulae paling jelas, kemudian diikuti dengan katalog 5000 nebulae dihimpun oleh William Herschel. Pada tahun 1845, Lord Rosse membina teleskop baru dan mampu membezakan antara nebulae elliptical dan spiral nebulae. Dia juga berjaya mengenal pasti sumber titik individu sebahagian dari nebulae ini, menyokong jangkaan Kant yang lebih awal. Bagaimanapun, nebulae tidak diterima umum sebagai galaksi terasing jauh sehingga pekara itu diselesaikan oleh Edwin Hubble pada awal 1920an dengan menggunakan teleskop baru. Dia berjaya menyelesaikan bahagian luar sesetengah spiral nebulae sebagai kumpulan bintang individual dan mengenal pasti sebahagian pengubah Cepheid ( Cepheid variable ), dengan itu membenarkan anggaran mengenai jarak kepada nebulae: ia terlalu jauh untuk menjadi sebahagian Bima Sakti Milky Way. Pada tahun 1936, Hubble menghasilkan sistem pengkelasan untuk Galaksi yang masih digunakan sehingga hari ini, aturan Hubble.
Cubaan pertama menjelaskan bentuk Bima Sakti dan kedudukan matahari di dalamnya dijalankan oleh William Herschel pada tahun 1785 dengan mengira dengan cermat jumlah bintang pada kedudukan berlainan di langit. Menggunakan pendekatan yang lebih baik, Kapteyn pada tahun 1920 arrived at the picture of a small (diameter ~15 kiloparsecs) ellipsoid galaxy with the sun close to the center. Kaedah berlainan digunakan oleh Harlow Shapley berasaskan pengkatalog globular cluster mendorong kepada gambaran berlainan: cakera leper dengan diameter sekitar ~70 kiloparsecs dan matahari jauh dari pusat. Kedua analisa gagal mengambil kira penyerapan cahaya oleh habuk interstellar dust yang hadir dalam galactic plane; apabila Robert Julius Trumpler mengambil kira kesan ini pada 1930 dengan mengkaji open cluster, gambar galaksi kita hari ini seperti digambarkan di atas muncul.
Pada tahun 1944, Hendrik van de Hulst menjangkakan radiasi microwave pada jarak gelombang 21 sentimeter, terhasil dari gas hidrogen atomik interstellar atomic; radiasi ini dikesan pada tahun 1951. Radiasi ini membenarkan kajian mengenai Galaksi yang lebih baik kerana ia tidak terjejas oleh penyerapan debu dan Doppler shiftnya boleh digunakan untuk memetakan pergerakan gas dalam Galaksi. Pemerhatian ini membawa kepada postulation of a rotating bar structure dipusat Galaksi. Dengan teleskop radio yang lebih baik, gas hidrogen boleh dijejak dalam Galaksi lain. Pada tahun 1970-an ia disedari bahawa jumlah keseluruhan jisim yang dapat dilihat (dari bintang dan gas) tidak memberikan kelajuan putaran gas, dengan itu mendorong kepada postulation jisim gelap ( dark matter ).
Bermula pada 1990-an, Teleskop Angkasa Hubble ( Hubble Space Telescope ) menghasilkan pemantauan lebih baik. Antara lain, ia mengesahkan bahawa jisim gelap yang hilang dalam galaksi kita tidak semata-mata terdiri dari bintang kecil yang malap. Ia mengambil gambar Hubble Deep Field, memberikan bukti bahawa dalam alam yang dapat dilihat sahaja, wujudnya beratus juta Galaksi.
Pada tahun 2004, galaksi Abell 1835 IR1916 menjadi galaksi terjauh pernah dilihat manusia.

- Wikipidia