Galaxy Travelogue
Transcript of Galaxy Travelogue
11
GALAXY TRAVELOGUE:GALAXY TRAVELOGUE:
Dr. Suhardja D. WiramihardjaDr. Suhardja D. Wiramihardja
PERJALANAN MENELUSURI PERJALANAN MENELUSURI GALAKSIGALAKSI
KK Astronomi – FMIPAKK Astronomi – FMIPAInstitut Teknologi BandungInstitut Teknologi Bandung
Seri Kuliah Umum AstronomiSeri Kuliah Umum Astronomi5 Mei 20075 Mei 2007
22
Galaksi kita (Milky Way Galaxy)Galaksi kita (Milky Way Galaxy)
Jumlah bintang :Jumlah bintang : 2 2 10 101111 bintang bintang
Gas, debuGas, debu
Tiga komponen:Tiga komponen:- HaloHalo- Bulge dan pusat galaksiBulge dan pusat galaksi- Piringan galaksiPiringan galaksi
33
Penampakan Galaksi Bima Sakti Penampakan Galaksi Bima Sakti pada panjang gelombang optikpada panjang gelombang optik
44
Bintang-bintang dalam Bima Sakti Bintang-bintang dalam Bima Sakti (infra merah)(infra merah)
55
Galaksi Bima Sakti Galaksi Bima Sakti (dalam berbagai panjang gelombang)(dalam berbagai panjang gelombang)
66
Lengan spiral Galaksi Bima SaktiLengan spiral Galaksi Bima Sakti
77
Penentuan JarakPenentuan Jarak
pd
1
Paralaks Trigonometri Paralaks Trigonometri
d = jarak (parsek)d = jarak (parsek) p = paralaks (‘)p = paralaks (‘)
88
Modulus JarakModulus Jarak
m = magnitudo semum = magnitudo semu M = magnitudo mutlakM = magnitudo mutlak d = jarakd = jarak A = absorpsiA = absorpsi
AdMm log55
99
Diagram WolfDiagram Wolf
mWolf Diagram
0
2
4
6
8 10 12 14 16
log
N(m
) dark cloudcomparison field
m2m1
m1 = distance to the cloud
m2 - m1 = size of the cloud
m
1010
Klasifikasi Spektrum BintangKlasifikasi Spektrum Bintang
1111
1212
DiagramDiagramHertzsprung-RusselHertzsprung-Russel
1313
Pusat Galaksi Pusat Galaksi (dalam gelombang radio)(dalam gelombang radio)
1414
Kurva Cahaya Bintang CepheidKurva Cahaya Bintang Cepheid
1515
Telaah Galaksi Bima SaktiTelaah Galaksi Bima Sakti
Henrietta Levitt (1868 – 1921)Henrietta Levitt (1868 – 1921)Hubungan periode-luminositas bintang Cepheid Hubungan periode-luminositas bintang Cepheid Jarak ke Awan MagellanJarak ke Awan Magellan
1616
Harlow Shapley (1885 – 1972)Harlow Shapley (1885 – 1972)Bentuk dan ukuran sistem gugus bola Bentuk dan ukuran sistem gugus bola Jarak ke pusat GalaksiJarak ke pusat Galaksi
1717
1818
Gugus Bintang TerbukaGugus Bintang Terbuka
1919
Orbit Bintang dalam GalaksiOrbit Bintang dalam Galaksi
2020
Tiga Jenis Tiga Jenis Kurva RotasiKurva Rotasi
Rotasi benda tegar
Rotasi Keplerian
Rotasi Galaksi
Rotasi diferensial
2121
Proses Pembentukan Lengan SpiralProses Pembentukan Lengan Spiral
2222
2323
2424
Profil GalaksiProfil Galaksi
MGalaxy = 1011 M, materi tampak
1012 M, materi tampak + materi gelap
2525
2626
2727
Distribusi BintangDistribusi BintangPopulasi bintang dibedakan menurut:Populasi bintang dibedakan menurut:
- UmurUmur- Kelimpahan logam (elemen berat)Kelimpahan logam (elemen berat)- Kinematika Kinematika
Dua populasi utama:Dua populasi utama:- Populasi I Populasi I bintang muda yang kaya logam bintang muda yang kaya logam- Populasi II Populasi II bintang tua dengan sedikit logam bintang tua dengan sedikit logam
2828
Subdivisi Populasi BintangSubdivisi Populasi Bintang
Dikembangkan oleh Walter Baade (1950an)Dikembangkan oleh Walter Baade (1950an)
Populasi I Ekstrim (Extreme Population I)Populasi I Ekstrim (Extreme Population I)- Distribusi yang ‘patchy’ di lengan spiralDistribusi yang ‘patchy’ di lengan spiral- Merupakan bintang-bintang yang paling mudaMerupakan bintang-bintang yang paling muda- Dibentuk dalam waktu < 10Dibentuk dalam waktu < 107 7 tahun yang lalutahun yang lalu
Populasi I Tua (Older Population I)Populasi I Tua (Older Population I)- Distribusi yang ‘patchy’ di lengan Distribusi yang ‘patchy’ di lengan thin diskthin disk - Matahari merupakan bintang older pop. IMatahari merupakan bintang older pop. I
ttsunsun ~ 4.5 ~ 4.5 10 109 9 tahun tahun
2929
Subdivisi Populasi BintangSubdivisi Populasi Bintang Populasi II Piringan (Disk Population II)Populasi II Piringan (Disk Population II)
- Ada di thick disk dengan distribusi ‘smooth’Ada di thick disk dengan distribusi ‘smooth’- Terdiri dari bintang-bintang raksasa merah berusia tua yang miskin Terdiri dari bintang-bintang raksasa merah berusia tua yang miskin
logamlogam
Populasi Halo II (Halo Population II)Populasi Halo II (Halo Population II)- Orbit bintangnya sangat eksentrik di sekitar pusat galaksiOrbit bintangnya sangat eksentrik di sekitar pusat galaksi- Terdiri dari bintang tua bermassa kecil dan miskin logamTerdiri dari bintang tua bermassa kecil dan miskin logam
Bulge Bulge - gabungan dari older pop. I dan pop. II- gabungan dari older pop. I dan pop. II
Gugus Bola Gugus Bola - berisi bintang-bintang paling tua dan paling miskin metal- berisi bintang-bintang paling tua dan paling miskin metal
3030
Population Metalicity Age (Gyr) <h(pc)>
Extreme Pop I Z > Z < 0.1 120
Older Pop I Z Z 0.1 10 160
Disk Pop II Z 0.1Z 3 10 400
Halo Pop II Z < 0.01Z > 10 2000
Extent abovegalactic plane
3131
Materi Antar BintangMateri Antar Bintang Gas dan debuGas dan debu
Nebula Orion: gas antar bintang
3232
Debu Antar BintangDebu Antar Bintang
Horsehead NebulaHorsehead Nebula
3333
Tahun GalaksiTahun Galaksi
Jarak Matahari ke pusat Galaksi, DJarak Matahari ke pusat Galaksi, D = 8 kpc = 8 kpc Kecepatan Matahari, VKecepatan Matahari, V = 220 km/s = 220 km/s
V
D2P = 240 x 106 years
Hukum Kepler 3Hukum Kepler 3
M 10PD Galaksi Massa 11
2
3
3434
Dari statistik :Dari statistik :- MMGalaksiGalaksi = 5 = 5 10 1099 M M
Dari gerak Matahari :Dari gerak Matahari :- M- MGalaksiGalaksi = 1 = 1 10 101111 M M
MATERI GELAP (DARK MATTER) !
Massa yang terlihat hanya ~ 5%
3535
Kecepatan Rotasi dari galaksi Kecepatan Rotasi dari galaksi spiral yang edge-onspiral yang edge-on
R
MeasureDoppler shifthere V(R)
3636
Hukum Kepler 3 :Hukum Kepler 3 :
Dan dari definisi :Dan dari definisi :
GalaxyMR
P3
2
V(R)2 R
P
RconstantV(R) Gerak Keplerian
Lalu plot V(R) terhadap RLalu plot V(R) terhadap R
3737
Kurva Rotasi GalaksiKurva Rotasi Galaksi
Differencedue to darkmatter
3838
3939
Tipe-tipe GalaksiTipe-tipe Galaksi
Ada tiga macam tipe galaksiAda tiga macam tipe galaksiKlasifikasi menurut Edwin Hubble (1920an):Klasifikasi menurut Edwin Hubble (1920an):
- EliptikEliptik- SpiralSpiral- Tidak beraturan (irregular)Tidak beraturan (irregular)
4040
Diagram Garpu Tala HubbleDiagram Garpu Tala Hubble
4141
Galaksi Eliptik M32 (E2)Galaksi Eliptik M32 (E2)
4242
Galaksi Spiral Sc (M101)Galaksi Spiral Sc (M101)
4343
Galaksi Galaksi Spiral Batang SBcSpiral Batang SBc
4444
Galaksi Irregular Tipe I (SMC)Galaksi Irregular Tipe I (SMC)
4545
Galaksi Irregular Tipe II (M82)Galaksi Irregular Tipe II (M82)
4646
Statistika GalaksiStatistika Galaksi
PengamatanPengamatan- 77% spiral, 20% eliptik dan 3% irregular77% spiral, 20% eliptik dan 3% irregular
Untuk volume terbatas (d = 9 Mpc), survei Untuk volume terbatas (d = 9 Mpc), survei menunjukkanmenunjukkan- 33% spiral, 13% eliptik dan 54% irregular- 33% spiral, 13% eliptik dan 54% irregular
4747
Distribusi Ruang dari GalaksiDistribusi Ruang dari GalaksiGalaksi cenderung ditemukan dalam Galaksi cenderung ditemukan dalam
gugusgugusBima Sakti termasuk dalam Bima Sakti termasuk dalam Local GroupLocal Group
Local Group: Local Group: Jumlah anggotanya 20-30 galaksiJumlah anggotanya 20-30 galaksi
4848
4949
Terima KasihTerima Kasih