Ruang antargalaksi
Ruang antargalaksi (Inggris: Intergalactic Space) adalah wilayah ruang fisik yang ada di antara galaksi.[1] Umumnya bebas dari debu dan kotoran, ruang antargalaksi sangat dekat dengan ruang hampa udara absolut. Hanya ada sedikit debu dan puing, para ilmuwan telah menghitung bahwa mungkin hanya ada satu atom hidrogen per meter kubik. Kepadatan material lebih tinggi di dekat galaksi, dan lebih rendah di titik tengah antara galaksi.[2][3] Ruang antargalaksi memiliki medan magnet yang sangat redup dalam cakupan yang cukup luas.[4] Kemungkinan medan magnet berasal dari angin dan sinar kosmik, yang dihasilkan oleh ejekta bola dan dan pancaran dari ledakan supernova.[5]
Komposisi
suntingKepadatan rata-rata alam semesta kurang dari satu atom per meter kubik. Namun kepadatan alam semesta jelas tidak seragam; itu berkisar dari kerapatan yang relatif tinggi di galaksi (termasuk kerapatan yang sangat tinggi dalam struktur di dalam galaksi, seperti planet, bintang, dan lubang hitam) hingga kondisi yang sangat langka di lubang yang luas yang memiliki kerapatan lebih rendah daripada rata-rata alam semesta.[2] Gas antargalaksi kemungkinan merupakan sebagian besar massa alam semesta.[6]
Di sekeliling dan membentang di antara galaksi, plasma langka yang diperkirakan memiliki struktur filamen kosmik yang sedikit lebih padat daripada kerapatan rata-rata di Alam semesta. Bahan ini disebut medium antargalaksi (MAG) yang sebagian besar hidrogen terionisasi (yaitu plasma) yang terdiri dari jumlah elektron dan proton yang sama. MAG diperkirakan ada pada kerapatan 10 hingga 100 kali kerapatan rata-rata alam semesta (10 hingga 100 atom hidrogen per meter kubik). Ini mencapai kepadatan setinggi 100 kali kepadatan rata-rata alam semesta dalam kelompok galaksi yang kaya.[2][3]
Alasan mengapa MAG dianggap gas terionisasi karena suhunya dianggap cukup tinggi menurut standar terestrial (meskipun beberapa bagiannya hanya "hangat" menurut standar astrofisika). Hanya di ruang antargalaksi, jutaan tahun cahaya dari bintang terdekat, latar belakang gelombang mikro kosmik yang dipercepat akan menjadi satu-satunya sumber panas yang penting.[7][8] Saat gas jatuh ke Medium antargalaksi dari rongga, ia memanas hingga suhu 105 K hingga 107 K, yang terlalu panas bagi inti hidrogen untuk mempertahankan elektronnya. Pada suhu ini, itu disebut Medium Antargalaksi Cacing-Panas (MACP). Simulasi komputer menunjukkan bahwa pada urutan setengah dari materi atom di alam semesta mungkin ada dalam keadaan panas-panas dan langka ini. Ketika gas jatuh dari struktur filamen MACP ke klaster galaksi di persimpangan filamen kosmik, ia dapat memanas lebih banyak lagi, mencapai suhu 108 K atau lebih.[2] Namun, ruang antargalaksi ditemukan masih buram untuk untuk sinar dengan energi lebih besar dari 1015 eV.[9] Dalam beberapa dekade para astronom telah menemukan jaringan gas dan filamen gas dan elemen berat yang secara kolektif mengandung lebih banyak materi daripada gabungan seluruh galaksi. Beberapa dari gas ini kemungkinan besar tersisa dari Big Bang, tetapi kemungkinan elemen yang lebih berat mengisyaratkan bahwa beberapa di antaranya berasal dari debu binntang tua, yang dimuntahkan oleh galaksi.[10]
Medium antargalaksi ini sebenarnya dapat dilihat oleh teleskop di Bumi karena dipanaskan hingga puluhan ribu, atau bahkan jutaan derajat. Ini cukup panas bagi elektron untuk lepas dari inti hidrogen selama tabrakan. Kita dapat mendeteksi energi yang dilepaskan dari tabrakan ini dalam spektrum sinar-X. Chandra X-Ray Observatory NASA - sebuah teleskop ruang angkasa yang dirancang untuk mencari sinar-X - telah mendeteksi awan besar media antargalaksi panas di wilayah tempat galaksi bertabrakan bersama dalam kelompok.[3]
Meskipun gas menyebar di antara galaksi, itu bukan satu-satunya di luar sana; astronom juga menemukan bintang. Terkadang disebut bintang antargalaksi atau bintang pengembara, bintang-bintang ini diperkirakan terlempar dari galaksi kelahirannya oleh lubang hitam atau tabrakan dengan galaksi lain. Faktanya, bintang yang berjalan di ruanng hampa mungkin cukup umum. Studi tahun 2012 yang diterbitkan oleh The Astrophysical Journal melaporkan lebih dari 650 bintang di tepi galaksi Bima Sakti, dan menurut beberapa perkiraan, mungkin ada triliunan di luar sana.[10]
Medium antargalaksi
suntingRuang antargalaksi diisi dengan media pervasif gas terionisasi, Medium antargalaksi. Medium antargalaksi (IGM/MAG) adalah materi panas, gas pemancar sinar-X yang menembus ruang antargalaksi. Dengan suhu jutaan derajat kelvin dan mengandung kurang dari satu atom per meter kubik (kepadatan kurang dari 10-27 kg/m3), ruang antargalaksi adalah salah satu lingkungan terpanas di alam semesta.[11][12] Medium antargalaksi sudah ada dan berusia 3/4 usia alam semesta saat ini, IGM berisi hingga 80% barion.[13]
Awalnya diasumsikan bahwa medium antargalaksi seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium purba yang tersisa dari Dentuman Besar. Namun, pada tahun 1970-an, pengamatan sinar-X mengungkapkan sejumlah besar logam bercampur dengan hidrogen dan helium. Logam-logam ini hanya bisa dibuat oleh bintang-bintang di dalam galaksi, dan entah bagaimana terlontar ke ruang antargalaksi.[11] Ini menunjukkan hubungan erat antara pembentukan galaksi dan IGM.[12] Beberapa astronom berpendapat bahwa kira-kira setengah dari materi normal di alam semesta mungkin dalam bentuk gas antargalaksi dengan suhu sekitar 106 K, tetapi gas ini hampir tidak mungkin dideteksi dengan teknik pengamatan saat ini.[14]
Para astronom sekarang percaya bahwa medium antargalaksi diperkaya melalui aksi angin galaksi. Dianggap didorong oleh ledakan bintang atau inti galaksi aktif, ini adalah partikel beraliran tinggi (termasuk logam) yang sering terlihat bertiup keluar dari galaksi.[11]
Referensi
sunting- ^ "Intergalactic space definition and meaning | Collins English Dictionary". www.collinsdictionary.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-10-13.
- ^ a b c d "Intergalactic space". Space Wiki (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-07-18.
- ^ a b c Cain, Fraser (2009-05-04). "What is Intergalactic Space?". Universe Today (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-07-18.
- ^ Shi-Hui, Ye (1994). Magnetic Fields of Celestial Bodies. Dordrecht: Springer Netherlands. hlm. 251–267. ISBN 978-94-010-4407-3.
- ^ Dar, Arnon; De Rújula, A. (2005-12-13). "Magnetic field in galaxies, galaxy clusters, and intergalactic space". Physical Review D. 72 (12). doi:10.1103/physrevd.72.123002. ISSN 1550-7998.
- ^ OORT, J. H. (1969-12). "Infall of Gas from Intergalactic Space". Nature. 224 (5225): 1158–1163. doi:10.1038/2241158a0. ISSN 0028-0836.
- ^ Siegel, Ethan (2019-01-31). "The Coolest Place In The Universe Is Colder Than Empty, Intergalactic Space". Medium (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-10-13.
- ^ Kronberg, Philipp P. Cosmic Magnetic Fields. Cambridge: Cambridge University Press. hlm. 210–234. ISBN 978-0-511-97765-7.
- ^ Hayakawa, Satio (1966). "Electron-Photon Cascade Process in Intergalactic Space". Progress of Theoretical Physics Supplement. 37: 594–597. doi:10.1143/ptps.37.594. ISSN 0375-9687.
- ^ a b "What Happens in Intergalactic Space? | Live Science". www.livescience.com. Diakses tanggal 2020-10-13.
- ^ a b c "Intergalactic Medium | COSMOS". astronomy.swin.edu.au. Diakses tanggal 2020-12-06.
- ^ a b Meiksin, Avery A. (2009-10-05). "The Physics of the Intergalactic Medium". Reviews of Modern Physics. 81 (4): 1405–1469. doi:10.1103/RevModPhys.81.1405. ISSN 0034-6861.
- ^ "The Intergalactic Medium as a Cosmological Tool". cordis.europa.eu. 1 Agustus 2019. Diakses tanggal 2020-12-06.
- ^ "intergalactic medium". Oxford Reference (dalam bahasa Inggris). doi:10.1093/oi/authority.20110803100006726. Diakses tanggal 2020-12-06.