DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET,...

24
42 Bab IV DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, KERAPATAN LUMINOSITAS SERTA KAITANNYA DENGAN MORFOLOGI GALAKSI KAWAN Studi lebih lanjut dilakukan untuk memeriksa korelasi antara morfologi sebuah galaksi dengan lingkungan tempat galaksi tersebut berada. Definisi lingkungan yang digunakan dalam pekerjaan ini adalah kerapatan luminositas di sekitar galaksi target. Selain lingkungan, hal lain yang mengalami penghalusan adalah klasifikasi dari galaksi target yang memasukkan properti dari galaksi tersebut yakni luminositas galaksi target. IV.1 Klasifikasi Kelas Luminositas dan Perhitungan Kerapatan Luminositas IV.1.1 Klasifikasi Kelas Luminositas Galaksi Target Luminositas galaksi target dapat dihitung dari data magnitudo semu yang diperoleh dari basis data Sloan Digital Sky Survey (SDSS). SDSS menyediakan magnitudo dari lima buah panjang gelombang yakni pita u = 3551Å, g = 4686Å, r = 6165Å, i = 7481Å, z = 8931Å. Magnitudo semu paling redup yang diperoleh untuk galaksi-galaksi anggota gugus Abell 2219 yang masuk dalam studi Boschin (2004) adalah u = 25.2, g = 22.5, r = 21.3, i = 20.5, z = 20.4. Untuk memperoleh luminositas yang sesungguhnya dari galaksi target maka pada magnitudo semu terlebih dahulu dilakukan koreksi k (k correction) yang mengkoreksi ketidakseragaman kecerlangan

Transcript of DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET,...

Page 1: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

42

Bab IV

DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET,

KERAPATAN LUMINOSITAS SERTA KAITANNYA

DENGAN MORFOLOGI GALAKSI KAWAN

Studi lebih lanjut dilakukan untuk memeriksa korelasi antara morfologi

sebuah galaksi dengan lingkungan tempat galaksi tersebut berada. Definisi

lingkungan yang digunakan dalam pekerjaan ini adalah kerapatan luminositas di

sekitar galaksi target. Selain lingkungan, hal lain yang mengalami penghalusan

adalah klasifikasi dari galaksi target yang memasukkan properti dari galaksi tersebut

yakni luminositas galaksi target.

IV.1 Klasifikasi Kelas Luminositas dan Perhitungan Kerapatan

Luminositas

IV.1.1 Klasifikasi Kelas Luminositas Galaksi Target

Luminositas galaksi target dapat dihitung dari data magnitudo semu yang

diperoleh dari basis data Sloan Digital Sky Survey (SDSS). SDSS menyediakan

magnitudo dari lima buah panjang gelombang yakni pita u = 3551Å, g = 4686Å, r =

6165Å, i = 7481Å, z = 8931Å. Magnitudo semu paling redup yang diperoleh untuk

galaksi-galaksi anggota gugus Abell 2219 yang masuk dalam studi Boschin (2004)

adalah u = 25.2, g = 22.5, r = 21.3, i = 20.5, z = 20.4. Untuk memperoleh luminositas

yang sesungguhnya dari galaksi target maka pada magnitudo semu terlebih dahulu

dilakukan koreksi k (k correction) yang mengkoreksi ketidakseragaman kecerlangan

Page 2: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

43

akibat adanya redshift. Koreksi k dibahas rinci pada halaman lampiran pada tugas

akhir ini.

Setelah dilakukan koreksi k, maka diperoleh magnitudo mutlak pada panjang

gelombang di mana radiasi tersebut diemisikan, atau panjang gelombang terhadap

pengamat diam yang tidak mengalami redshift. Panjang gelombang tersebut dapat

dihitung melalui hubungan

1 obs emisi

emisi

z

, (IV.1)

dengan mengambil z rata-rata gugus sebesar 0.225, dan dengan mengetahui berapa

besar panjang gelombang yang diamati di bumi, maka diperoleh panjang gelombang

emisi rata-rata untuk masing-masing panjang gelombang pengamatan yakni pada

daerah u, λemisi = 2752 Å, g, λemisi = 2856 Å, r, λemisi = 4777Å, i, λemisi = 5779 Å, dan

z, λemisi = 6921Å. Dengan demikian luminositas yang dihitung adalah luminositas

pada panjang gelombang emisi bukan pada panjang gelombang yang diamati oleh

pengamat di bumi.

Luminositas galaksi dihitung untuk masing-masing panjang

gelombang melalui hubungan

2.5logM L , (IV.2)

dengan M adalah magnitudo mutlak dan L adalah luminositas. Setelah diperoleh

luminositas galaksi target untuk setiap panjang gelombang, kemudian akan dibuat

klasifikasi kelas luminositas dari masing-masing panjang gelombang. Galaksi target

akan didefinisikan dalam dua kelompok kelas luminositas yakni luminositas tinggi

dan luminositas rendah. Kelas luminositas tinggi adalah galaksi –galaksi yang

memiliki luminositas lebih besar dari nilai luminositas rata-rata, sedangkan kelas

luminositas kecil merupakan galaksi-galaksi yang memiliki luminositas yang lebih

kecil dari suatu nilai luminositas rata-rata. Untuk setiap panjang gelombang

dihitungkan nilai luminositas rata-ratanya. Nilai <L> untuk masing-masing panjang

gelombang ditampilkan dalam tabel dibawah ini.

Table IV.I Luminositas rata-rata

Page 3: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

44

Pita λ pengamatan λ emisi <L>λ (Lmatahari)

u 3551 Å 2752 Å 2.37 x 1010

g 4686 Å 2856 Å 2.77 x 1010

r 6165 Å 4777 Å 4.08 x 1010

i 7481 Å 5779 Å 5.16 x 1010

z 8931 Å 6921 Å 6.61 x 1010

Sehingga klasifikasi galaksi target yang tadinya hanya memisahkan antara

galaksi ellips dan lentikular dengan (u-r) > 2.5 dan galaksi spiral dengan (u-r) < 2.5

kini dipisahkan lebih lanjut menjadi empat kelas galaksi target yakni galaksi ellips

dan S0 dengan L >

L

galaksi ellips dan S0 dengan L <

L

, kemudian galaksi

spiral dengan luminositas > L rata-rata, dan yang terakhir adalah galaksi spiral

dengan L <

L

. Galaksi-galaksi target kemudian akan dinotasikan dengan galaksi

ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah, Sp berluminositas

tinggi dan Sp berluminositas rendah.

IV.1.2 Perhitungan Kerapatan Luminositas

Kerapatan luminositas merupakan istilah yang digunakan untuk

mendefinisikan luminositas total dari seluruh galaksi kawan per luas permukaan bola

dengan radius tertentu dari galaksi target. Kerapatan luminositas akan digunakan

untuk mengkarakterisasi lingkungan di sekitar galaksi target. Definisi ini diharapkan

dapat membantu untuk melihat bagaimana sebaran kerapatan di sekitar galaksi target.

Kerapatan luminositas dihitung lewat hubungan

Page 4: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

45

1

, 24

n

ii

R

L

LR

, (IV.3)

dengan R adalah radius di sekitar galaksi target, n adalah jumlah galaksi kawan dari

galaksi target, L adalah luminositas galaksi kawan pada panjang gelombang tertentu.

Terdapat 4 buah radius dengan ukuran 200, 400, 600 dan 800 kpc serta 5 buah

panjang gelombang dengan panjang gelombang yang telah disebutkan di atas untuk

masing-masing galaksi target.

Gambar IV.1 Ilustrasi Kerapatan Luminositas

Kerapatan luminositas ini diharapkan mampu memberikan gambaran tentang

bagaimana sebaran materi luminus di sekitar galaksi target jika dianggap ada

hubungan antara kandungan materi sebuah galaksi dengan kecerlangan galaksi

tersebut yang kemudian dapat memperhalus definisi kerapatan jumlah yang

digunakan untuk mengkarakterisasi lingkungan yang diusulkan pada bab sebelumnya.

IV.2 Distribusi Luminositas Galaksi Target dan Hubungannya

dengan Morfologi Galaksi Kawan

galaksi kawan dengan luminositas Li

R

Page 5: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

46

IV.2.1 Distribusi Luminositas Target dalam Ruang

Kedua perhitungan di atas yakni perhitungan luminositas galaksi target pada 5

panjang gelombang dan juga kerapatan luminositas kemudian digunakan untuk

melihat bagaimana galaksi dengan luminositasnya tersebar dalam gugus galaksi Abell

2219. Terdapat 5 buah panjang gelombang yang akan dilihat bagaimana sebarannya.

Hasil plotting ditunjukkan dalam gambar IV.2–IV.6. Galaksi E,S0 berluminositas

tinggi dilambangkan oleh tanda persegi, galaksi E,S0 berluminositas rendah

dilambangkan oleh tanda bulatan, galaksi spiral berluminositas tinggi dilambangkan

oleh tanda asterisk, dan galaksi spiral berluminositas rendah dilambangkan oleh tanda

plus. Data plot dapat dilihat pada lampiran A.2 Data Olahan set tabel III.

Gambar IV.2 Distribusi luminositas galaksi target pada λ = 275.2 nm

Page 6: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

47

Gambar IV.3 Distribusi Luminositas Target pada λ = 285.6 nm.

Gambar IV.4 Distribusi Luminositas Target pada λ = 477.78 nm

Page 7: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

48

Gambar IV.5 Distribusi Luminositas Target pada λ = 577.9 nm

Gambar IV.6 Distribusi Luminositas Target pada λ = 692.12 nm.

Page 8: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

49

Dari gambar IV.2-6 terlihat bahwa pada semua panjang gelombang terdapat

satu buah galaksi yang masuk dalam klasifikasi galaksi E,S0 berluminositas tinggi

yang berada di bagian pusat galaksi dan memiliki luminositas yang besar

dibandingkan dengan keseluruhan galaksi anggota gugus. Galaksi tersebut adalah

sebuah galaksi cD yang mengidentifikasi daerah pusat gugus. Galaksi anggota gugus

paling banyak berkumpul pada bagian pusat sampai jarak sekitar 200 kpc dari pusat

gugus dan jumlahnya menurun ketika bergerak ke luar daerah gugus. Data yang

digunakan untuk memperoleh hasil plot di atas dapat dilihat pada lampiran bagian B.

Data Olahan.

Galaksi E,S0 berluminositas rendah terdapat di seluruh daerah gugus dari

daerah pusat sampai pada jarak sekitar 1000 kpc dari pusat dengan sebaran yang

hampir merata. Galaksi dengan tipe E,S0 berluminositas tinggi juga terdapat pada

bagian pusat gugus dan menurun jumlahnya sampai jarak sekitar 600 kpc. Pada

panjang gelombang 275.2 nm dan 285.6 nm yang ditunjukkan oleh gambar IV.2 dan

IV.3 tidak terdapat klasifikasi galaksi ini pada jarak antara 600 kpc sampai 800 kpc

sedangkan pada panjang gelombang yang lebih merah (ditunjukkan oleh gambar

IV.4-6) selanjutnya terdapat sebuah galaksi tipe ini pada jarak sekitar 700 kpc. Pada

rentang jarak 800 kpc sampai jarak 1000 kpc terdapat enam buah galaksi dengan tipe

ini pada semua daerah panjang gelombang.

Galaksi dengan tipe spiral sebagian besar, yakni 18 buah galaksi dari total 21

galaksi spiral, terletak pada jarak sampai 300 kpc dari pusat gugus. Terdapat sebuah

galaksi spiral pada jarak 550 kpc dan tiga buah galaksi spiral lainnya pada jarak 700

–800 kpc. Untuk setiap panjang gelombang, jumlah galaksi spiral yang masuk dalam

tiap klasifikasi kelas yakni spiral berluminositas rendah dan spiral berluminositas

tinggi berubah-ubah. Pada panjang gelombang 275.2 nm terdapat sekitar 13 galaksi

dengan klasifikasi spiral berluminositas tinggi tersebar dari pusat gugus sampai jarak

800 kpc. Pada panjang gelombang 285.6 nm terdapat empat buah tipe ini pada

rentang jarak 100–250 kpc. Pada panjang gelombang 477.7, 577.9 dan 692.1 nm

terdapat 2 buah galaksi dengan klasifikasi ini dan terletak pada jarak sampai 100 kpc

dari pusat gugus. Hal ini terjadi karena untuk panjang gelombang yang semakin

Page 9: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

50

merah, batas nilai

L

semakin besar, sehingga untuk galaksi spiral yang tidak

luminus pada daerah merah akan masuk ke klasifikasi spiral dengan luminositas

rendah pada panjang gelombang yang lebih merah.

Galaksi dengan tipe spiral berluminositas rendah paling sedikit terdapat pada

panjang gelombang 275.2 nm yakni sekitar 8 buah galaksi dengan 6 buah galaksi

terletak di daerah pusat gugus sampai jarak 180 kpc sedangkan 2 buah galaksi

lainnya terletak pada jarak 700 kpc. Pada keempat buah panjang gelombang

selanjutnya galaksi spiral berluminositas rendah tersebar pada jarak antara 0–300 kpc,

kemudian sebuah galaksi pada 550 kpc dan 3 buah galaksi lainnya pada rentang jarak

700–800 kpc dari pusat gugus.

Secara umum tidak terdapat hubungan yang jelas antara tipe galaksi dengan

letaknya di dalam gugus karena dari plot diperoleh bahwa galaksi E,S0

berluminositas rendah tersebar pada semua daerah di dalam gugus mulai dari pusat

sampai daerah tepi. Demikian pula dengan tipe E,S0 berluminositas tinggi yang

terletak pada hampir semua daerah gugus, bahkan terdapat enam buah galaksi tipe ini

pada jarak 1000 kpc dari pusat gugus. Galaksi spiral terdapat pada bagian pusat

gugus baik spiral dengan luminositas rendah maupun dengan luminositas tinggi.

IV.2.2 Hubungan Luminositas Target dengan Kerapatan Luminositas

Bahasan ini bertujuan untuk mencari apakah ada hubungan antara luminositas

galaksi target tipe tertentu dengan kerapatan luminositas lingkungan tempat ia berada.

Plot yang dibuat adalah hubungan antara kerapatan luminositas pada radius 200 kpc

dari galaksi target dengan luminositas galaksi target. Keduanya dihitung pada

panjang gelombang yang sama. Galaksi E,S0 berluminositas rendah ditunjukkan oleh

simbol titik. E,S0 berluminositas tinggi dengan simbol persegi, spiral berluminositas

rendah dengan lambang plus, sedangkan galaksi spiral berluminositas tinggi dengan

simbol asterik. Data yang digunakan untuk plotting dapat dilihat pada lampiran A.2

Data Olahan set tabel II untuk kerapatan luminositas dan III untuk luminositas target.

Page 10: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

51

Untuk panjang gelombang yang lebih merah, luminositas target dan kerapatan

luminositas yang dihitung pada radius yang sama bernilai lebih besar dibandingkan

dengan luminositas target dan kerapatan luminositas pada panjang gelombang yang

lebih biru

Gambar IV.7 Hubungan antara kerapatan luminositas pada radius 200 kpc dengan

luminositas target untuk daerah panjang gelombang 275.2 nm.

Page 11: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

52

Gambar IV.8 Hubungan kerapatan luminositas dengan luminositas target pada

panjang gelombang 285.6 nm.

Gambar IV.9 Hubungan kerapatan luminositas dengan luminositas target pada

panjang gelombang 477.7 nm.

Page 12: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

53

Gambar IV.10 Hubungan kerapatan luminositas dengan luminositas target pada

panjang gelombang 577.9 nm.

Gambar IV.11 Hubungan kerapatan luminositas dengan luminositas target pada

panjang gelombang 692.1 nm.

Page 13: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

54

Untuk semua panjang gelombang, kerapatan luminositas yang dihitung

sampai radius 200 kpc tidak menunjukkan bahwa ia memiliki korelasi dengan

luminositas target dengan klasifikasi tertentu. Sebuah galaksi dengan tipe E,S0

berluminositas rendah dapat berada dalam lingkungan dengan kerapatan luminositas

yang tinggi. Pada semua plot juga didapati bahwa galaksi dengan tipe E,S0

berluminositas tinggi berada pada daerah dengan kerapatan luminositas yang lebih

tinggi dibandingkan dengan E,S0 maupun spiral rendah, kecuali dua buah galaksi

yang terletak pada jarak 900 dan 1000 kpc. Yang terlihat tersegregasi adalah galaksi

tipe spiral berluminositas tinggi pada panjang gelombang 285.6, 477.7, 577.9, dan

692.1 nm yang berada pada daerah dengan kerapatan luminositas yang tinggi. Hal ini

tidak berlaku pada galaksi dengan bentuk sama namun dengan luminositas yang

rendah.. Dari gambar IV.7-11 terlihat bahwa galaksi dengan luminositas tinggi

apapun morfologinya (jika dua buah galaksi dengan tipe E,S0 berluminositas tinggi

yang terisolasi diabaikan, lihat gambar ) membutuhkan lingkungan yang memiliki

rapat luminositas yang lebih tinggi dibandingkan dengan galaksi berluminositas

rendah. Nampaknya untuk gugus Abell 2219, bentuk morfologi suatu galaksi yang

diklasifikasikan berdasarkan pemisahan warna (u-r) tidak memiliki hubungan yang

jelas dengan lingkungan tempat ia berada. Lingkungan dalam hal ini adalah

berdasarkan karakterisasi yang telah didefinisikan dalam pembahasan sebelumnya.

IV.2.3 Hubungan antara Tipe Galaksi Target dengan Morfologi Galaksi

Kawan

Hubungan antara tipe galaksi target dengan tipe galaksi kawan juga menarik

untuk dilihat apakah ada hubungan antara keduanya. Galaksi kawan yang dihitung

adalah galaksi kawan yang berada dalam radius tertentu dari galaksi target . Kali ini

dihitungkan jumlah galaksi kawan dalam radius 200, 400, 600, 800 kpc dari galaksi

target. Tipe galaksi ditunjukkan oleh simbol dalam plot yakni simbol titik untuk tipe

Page 14: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

55

E, S0 dengan luminositas rendah, simbol persegi untuk tipe E,S0 berluminositas

tinggi, plus untuk tipe spiral berluminositas rendah, dan simbol asterisk untuk galaksi

spiral dengan luminositas tinggi. Pada plot ini galaksi kawan hanya dibedakan

menjadi 2 yakni galaksi kawan dengan tipe spiral dan galaksi kawan dengan tipe

E,S0. Sumbu x pada gambar IV.12-15 menunjukkan jumlah galaksi spiral yang

dimiliki dalam radius 200 kpc dari galaksi target, sedangkan sumbu y pada gambar

IV.12-15 menunjukkan jumlah galaksi E,S0 dalam radius yang sama. Data yang

digunakan dalam plotting dapat dilihat pada lampiran A.2 Data Olahan set tabel III

untuk jarak, set tabel II untuk jumlah kawan spiral dan ellips.

Gambar IV.12 Hubungan jumlah kawan spiral dengan kawan E,S0 untuk tiap kelas

galaksi target dalam radius 200 kpc dari target.

Page 15: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

56

Gambar IV.13 Hubungan jumlah kawan spiral dengan kawan E,S0 untuk tiap kelas

galaksi target dalam radius 400 kpc dari target.

Gambar IV.14 Hubungan jumlah kawan spiral dengan kawan E,S0 untuk tiap kelas

galaksi target dalam radius 600 kpc dari target.

Page 16: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

57

Gambar IV.15 Hubungan jumlah kawan spiral dengan kawan E,S0 untuk tiap kelas

galaksi target dalam radius 800 kpc dari target.

Pada plot di semua radius yang ditunjukkan oleh gambar IV.12-15 tidak

terdapat kecenderungan suatu tipe galaksi target memiliki kawan dengan tipe spiral

atau E, S0 dengan jumlah tertentu. Sebuah galaksi E, S0 dapat memiliki kawan spiral

dalam jumlah banyak dan juga kawan E,S0 dengan jumlah banyak pula. Galaksi

E,S0 juga dapat memiliki jumlah kawan spiral maupun E,S0 yang sedikit. Hal ini

juga berlaku untuk galaksi target dengan tipe spiral. Namun dari semua plot dapat

dilihat bahwa galaksi yang mempunyai banyak kawan spiral pasti juga memiliki

banyak kawan dengan tipe E,S0 untuk radius yang sama. Hal ini terlihat dengan

bentuk sebaran titik yang terpisah antara daerah kanan atas yang menunjukkan

banyak kawan spiral dan banyak kawan E,S0 dengan daerah kiri bawah yang

menunjukkan daerah bagi galaksi target dengan sedikit kawan spiral dan E,S0.

Jika terdapat suatu hubungan antara bentuk galaksi target dengan galaksi

kawannya maka bentuk sebaran yang diharapkan adalah sebaran dengan adanya

pemisahan antara bentuk simbol yang berbeda. Pemeriksaan lebih lanjut dilakukan

Page 17: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

58

dengan membuat plot antara jumlah kawan dengan tipe tertentu terhadap jarak target

dari gugus. Simbol yang digunakan untuk membedakan tipe galaksi target sama

seperti yang digunakan sebelumnya. Plot dilakukan untuk masing-masing bentuk

galaksi kawan yakni kawan dengan bentuk spiral juga kawan dengan bentuk E,S0.

Dari gambar IV.12-15 diperoleh bahwa jumlah galaksi kawan dengan bentuk

tertentu tidak bergantung pada tipe target namun sangat bergantung pada dimana

target tersebut terletak dalam gugus. Galaksi target yang terletak di daerah pusat

gugus memiliki jumlah galaksi kawan tipe spiral dan juga E,S0 dengan jumlah yang

paling banyak. Sedangkan galaksi target yang terletak di daerah tepi gugus memiliki

jumlah kawan yang lebih sedikit baik kawan dengan bentuk spiral maupun E,S0. Hal

lain yang menarik untuk diamati bahwa antara simbol tidak terdapat pemisahan yang

signifikan. Pada gambar IV.16 nampak bahwa jumlah kawan spiral dari galaksi target

dengan tipe spiral berluminositas tinggi, yang terletak pada daerah sampai 200 kpc

dari pusat, memiliki kawan spiral dengan jumlah 3 buah galaksi lebih sedikit

dibandingkan dengan galaksi dengan tipe E,S0 pada rentang jarak yang sama. Untuk

galaksi spiral berluminositas tinggi yang terletak pada rentang jarak 300–800 kpc

juga memiliki kawan spiral yang lebih sedikit walaupun jumlahnya tidak signifikan

yakni hanya selisih 1 buah galaksi dibandingkan dengan galaksi target tipe lain.

Selisih yang hanya sedikit ini wajar karena jumlah galaksi spiral yang terletak dalam

jarak tersebut hanya berjumlah 3 buah galaksi. Dapat disimpulkan bahwa tidak

terdapat hubungan yang kuat antara morfologi galaksi kawan dengan morfologi

galaksi target.

Page 18: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

59

Gambar IV.16 Hubungan antara jumlah kawan spiral dalam radius 200 kpc dari target

terhadap jarak target.

Gambar IV.17 Hubungan antara jumlah kawan E,S0 dalam radius 200 kpc dari target

terhadap jarak target.

Page 19: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

60

IV.3 Hubungan Kerapatan Luminositas Sekitar Target dengan

Jarak Target dari Pusat Gugus.

Untuk melihat profil gugus maupun galaksi anggota secara keseluruhan

dengan lebih lengkap maka dibuat plot antara kerapatan luminositas yang dibawa

oleh galaksi target dengan jarak target dari pusat gugus. Plot dilakukan untuk semua

panjang gelombang dan untuk semua tipe galaksi target seperti yang telah disebutkan

sebelumnya. Kerapatan luminositas yang dipakai adalah kerapatan luminositas yang

dihitung dalam radius 200 kpc dari tiap galaksi target. Hasil plot pada gambar IV.18-

22 dibandingkan dengan gambar IV.23 yang menggunakan jumlah galaksi kawan

untuk melihat ada tidaknya perbedaan sebaran materi, materi dalam hal ini galaksi

dan kecerlangan yang dimiliki oleh galaksi tersebut, dalam gugus tersebut. Pada

gambar IV.18-22 galaksi tipe E,S0 berluminositas rendah diberi simbol titik, E,S0

berluminositas tinggi disimbolkan dengan tanda persegi, galaksi spiral berluminositas

rendah disimbolkan oleh tanda plus, dan yang terakhir galaksi spiral berluminositas

tinggi disimbolkan oleh tanda asterisk. Pada gambar IV.23 galaksi spiral

dilambangkan dengan tanda plus, sedangkan galaksi E,S0 dilambangkan oleh tanda

titik. Data kerapatan luminositas yang digunakan dapat dilihat pada lampiran A.2

Data Olahan, set Tabel II, sementara jarak target pada set Tabel III.

Page 20: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

61

Gambar IV.18 Plot Kerapatan Luminositas pada 275.2 nm vs Jarak

Gambar IV.19 Plot Kerapatan Luminositas pada 285.6 nm vs Jarak

Page 21: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

62

Gambar IV.20 Plot Kerapatan Luminositas pada 477.7 nm vs Jarak

Gambar IV.21 Plot Kerapatan Luminositas pada 577.9 nm vs Jarak

Page 22: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

63

Gambar IV.22 Plot Kerapatan Luminositas pada 692.1 nm vs Jarak

Gambar IV.23 Profil Jumlah Galaksi Kawan di sekitar Galaksi Target vs Jarak

Target. Simbol plus adalah untuk galaksi spiral, titik adalah untuk

E,S0.

Page 23: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

64

Profil sebaran kerapatan luminositas untuk tiap panjang gelombang dalam

radius 200 kpc (ditunjukkan oleh gambar IV.18-22) ternyata konsisten dengan bentuk

profil jumlah galaksi kawan yang diplot terhadap jarak galaksi target (ditunjukkan

oleh gambar IV.23). Bagian pusat gugus memiliki kerapatan paling tinggi yang

kemudian turun sampai pada jarak 650 kpc dari pusat gugus. Kerapatan luminositas

mengalami kenaikan kembali pada jarak sekitar 800 kpc dari pusat untuk kemudian

turun kembali sampai jarak 1000 kpc dari pusat. Kerapatan pada jarak 800 kpc ini

sekitar setengah kali kerapatan daerah pusat. Pada jarak 900-1000 kpc terdapat

galaksi target yang memiliki rapat lingkungan yang berbeda. Ada galaksi target yang

terletak pada lingkungan yang berkerapatan tinggi, kemungkinan terletak dekat

dengan substruktur, namun ada 3 galaksi target yang terletak di daerah yang

berkerapatan rendah. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh 3 galaksi target terletak di

daerah yang berbeda dengan galaksi target yang dekat dengan substruktur walaupun

galaksi-galaksi ini terletak pada jarak yang sama dari pusat gugus.

Galaksi target dengan tipe yang berbeda tidak tampak menempati daerah yang

berbeda dalam gugus. Galaksi E,S0 menempati semua daerah gugus baik yang

terletak dekat dengan pusat maupun daerah tepi gugus. Galaksi spiral sebagian besar

menempati daerah dekat pusat sampai jarak 300 kpc dari pusat, beberapa galaksi

spiral juga terdapat pada jarak 700 sampai 800 kpc. Dari gambar IV.18-22 diperoleh

bahwa tidak terdapat hubungan yang erat antara jarak galaksi target dari pusat gugus

dengan morfologinya.

Kerapatan luminositas memiliki profil yang berhubungan dengan jarak dari

pusat gugus. Galaksi yang memiliki luminositas yang tinggi apapun bentuknya baik

sferoid maupun spiral akan memiliki lingkungan yang lebih tinggi kerapatannya

dibandingkan dengan galaksi dengan luminositas rendah. Hal lain adalah galaksi yang

terletak dekat dengan pusat gugus akan memiliki lingkungan yang lebih rapat

dibandingkan dengan galaksi yang terletak di bagian luar apapun morfologinya. Hal

ini nampak tidak mengkonfirmasi apa yang diperoleh oleh Dressler bahwa galaksi

dengan tipe elliptikal dan lentikular cenderung berada di bagian pusat gugus dengan

lingkungan berkerapatan tinggi, sementara galaksi spiral cenderung mendiami daerah

Page 24: DISTRIBUSI LUMINOSITAS GALAKSI TARGET, …digilib.itb.ac.id/files/disk1/544/jbptitbpp-gdl-ainilsyalv-27160-5... · ellips dan S0 berluminositas tinggi, E,S0 berluminositas rendah,

65

tepi gugus dengan kerapatan rendah kerapatan rendah. Untuk dapat menyimpulkan

apakah identifikasi galaksi dengan pemisahan berdasarkan warna serta karakterisasi

lingkungan yang dilakukan pada tugas akhir ini mampu mendeteksi hubungan

morfologi–radius dan morfologi-densitas seperti yang diperoleh oleh Dressler maka

penerapan pada gugus galaksi dengan richness dan redshift yang berbeda sangat perlu

dilakukan.

Hal penting lain yang diperoleh dalam tugas akhir ini adalah, bahwa gugus

Abell 2219 merupakan gugus yang kaya dengan galaksi ellips dan lentikular (E,S0).

Perbandingan antara tipe galaksi E,S0:S adalah sekitar 4:1. Gugus Abell 2219 juga

terbukti memiliki sebuah galaksi cD yang mengidentifikasi pusat gugus. Profil

kerapatan materi dalam gugus menunjukkan penurunan yang teratur sampai pada

jarak 650 kpc dari gugus. Hanya sebuah substruktur yang ditunjukkan dengan adanya

kerapatan sebesar ½ kali kerapatan dari pusat gugus yang menunjukkan bahwa

kemungkinan besar gugus tersebut masih berada dalam proses menuju bentuknya

yang simetris.

Beberapa karakteristik dari gugus yang telah disebutkan di atas beberapa

diantaranya menunjukkan adanya hubungan antara klasifikasi gugus Abell dengan

klasifikasi lainnya yakni Bautz-Morgan. Gugus Abell 2219 ini termasuk dalam gugus

Abell yang kaya serta rapat dengan kelas richness =3, ia memiliki 113 galaksi

anggota. Abell 2219 masuk dalam klasifikasi Bautz-Morgan = cD karena ia memiliki

sebuah galaksi cD yang mengidentifkasi daerah pusat. Hal lain yang konsisten yang

biasanya dimiliki oleh sebuah gugus yang rapat adalah bahwa gugus ini memiliki

fraksi galaksi ellips,lentikular yang besar dan miskin spiral yang biasanya identik

dengan gugus yang memiliki kerapatan yang tinggi. Bentuk gugus yang juga

memiliki pola yang teratur juga mengungkapkan bahwa gugus Abell 2219 simetris.