Galaksi merupakan kumpulan milyaran bintang-bintang.

Berbagai tipe galaksi telah diidentifikasi :

•  elips,
•  spiral,
•   bar-spira, yang bisa dikaitkan dengan tahapan evolusinya.

Observasi galaksi-galaksi jauh dewasa ini dilakukan melalui teleskop yang bekerja pada berbagai panjang gelombang. Meski galaksi-galaksi sangat jauh yang dideteksi mencerminkan kondisi evolusi usia muda, galaksi-galaksi ini sudah terbentuk.

Bagaimana sesungguhnya proses pembentukan galaksi sebelum tahap ini?

Mengamati proses awal pembentukan galaksi diharapkan bisa dilakukan dengan telesop ALMA. Survei langit (sky survey) akan difokuskan untuk menemukan gugusan gas raksasa dengan kerapatan materi tinggi dan bersuhu dingin (dark matter), yang menjadi cikal bakal galaksi dan mungkin sejumlah bintang telah lahir di dalamnya.

Teleskop radio yang kini telah ada umumnya tidak mempunyai daya pisah yang cukup untuk memetakan bola-bola gas dingin cikal bakal bintang (proto star) di galaksi jauh. Teleskop hanya mampu mendeteksi kantong-kantong gelap tempat proto star dilahirkan di dalam galaksi kita.

Survei langit untuk menemukan exoplanet dan galaksi yang baru lahir akan menambah pengetahuan tentang evolusi alam semesta pada usia dini. Sudah terbayang di hadapan kita berbagai penemuan baru yang akan dihasilkan oleh teleskop raksasa ALMA bila pembangunannya telah dirampungkan.

Galaxy Evolution Explorer milik NASA, untuk pertama kali, mengidentifikasi beberapa galaksi kerdil yang terbentuk dari zat yang tak lebih dari gas murni seperti yang tersisa dari alam semesta sebelumnya, demikian hasil dari studi baru yang disiarkan di jurnal Nature, Kamis (18/2).

Galaksi kerdil adalah kumpulan bintang yang relatif kecil dan seringkali mengorbit di sekitar galaksi yang lebih besar seperti Galaksi Bima Sakti.

Temuan tersebut mengejutkan beberapa ahli astronomi karena sebagian besar galaksi terbentuk melalui penggabungan bahan misterius yang disebut bahan gelap atau dari logam yang berisi gas.

Bayi galaksi yang terlihat oleh Galaxy Evolution Explorer terbentuk dari gas yang mengeluarkan bahan gelap dan logam. Meskipun tak pernah terlihat sebelumnya, jenis baru galaksi kerdil tersebut mungkin umum terbentuk melalui alam semesta awal dan jarak yang jauh, ketika gas murni lebih meresap, demikian laporan kantor berita resmi China, Xinhua.

Satu tim astronom, yang dipimpin oleh David Thilker dari Henry A. Rowland Department of Physics and Astronomy di The John Hopkins University, menemukan galaksi baru yang tak diduga sedang terbentuk di dalam Leo Ring, awan sangat besar hidrogen dan helium yang mengikuti jalur kasar di sekitar dua galaksi sangat besar di konstelasi Leo.

Awan tebal tersebut diduga mirip objek pertama, sisa bahan kuno yang relatif tak berubah sejak hari-hari pertama alam semesta. Lingkaran itu, yang diidentifikasi sekitar 25 tahun lalu oleh gelombang radio, tak dapat dilihat dengan cahaya penglihatan.

"Objek yang menarik ini telah dipelajari selama beberapa dasawarsa dengan menggunakan teleskop klas dunia yang beroperasi dengan menggunakan gelombang radio dan optik," kata Thilker, seorang ilmuwan peneliti.

"Meskipun ada usaha semacam itu, tak ada yang dideteksi kecuali gas. Tak ada bintang sama sekali, muda apalagi tua, yang ditemukan. Namun ketika kami meneliti lingkaran tersebut dengan menggunakan Galaxy Evolution Explorer, yang sangat peka terhadap sinar ultraviolet, kami melihat bukti yang mengagumkan mengenai pembentukan bintang baru yang sangat besar. Itu benar-benar tak terduga. Kami menyaksikan galaksi yang terbentuk dari awan gas murni."

Dalam studi baru-baru ini, Thilker dan timnya mendapati tanda ultraviolet bintang muda yang berasal dari beberapa kumpulan gas di dalam Leo Ring. "Kami berspekulasi bahwa kompleks bintang muda ini adalah galaksi kerdil, meskipun, sebagaimana diperlihatkan sebelumnya oleh ahli astronomi radio, kumpulan gas itu yang membentuk galaksi ini kekurangan bahan gelap," katanya.

"Hampir semua galaksi lain yang kami ketahui didominasi oleh bahan gelap, yang bertindak sebagai benih bagi kumpulan komponen berkilauan mereka --bintang, gas dan debu. Apa yang kami lihat muncul di Leo Ring adalah model baru bagi pembentukan galaksi kerdil di dalam bahan yang tersisa dari kebanyakan rakitan kumpulan galaksi ini sebelumnya," katanya.

Alam semesta lokal kita berisi dua galaksi besar, Bima Sakti dan Galaksi Andromeda, yang masing-masing memiliki ratusan miliar bintang, dan Galaksi Triangulum, dengan beberapa puluh miliar bintang.

Galaksi terakhir tersebut juga memiliki lebih dari 40 galaksi yang kebanyakan kerdil, yang hanya memiliki beberapa miliar bintang. Bahan gelap yang tidak kasat mata, yang dideteksi oleh pengaruh gravitasinya, adalah komponen utama bagi galaksi raksasa dan kerdil dengan satu pengecualian --galaksi kerdil bergelombang.

Galaksi kerdil bergelombang memampatkan gas yang didaur-ulang dari galaksi lain dan telah dipisahkan dari kebanyakan bahan gelap yang pada asalnya mereka berkaitan. Galaksi kerdil bergelombang itu dihasilkan ketika galaksi bertabrakan dan massa gravitasi mereka berinteraksi.

Akibat kerasnya benturan, arus bahan galaksi tertarik ke luar dari galaksi induk dan ikatan bahan gelap yang mengelilinginya.

Karena galaksi tersebut kekurangan bahan gelap, galaksi baru yang terlihat di Leo Ring menyerupai galaksi kerdil yang bergelombang, tapi mereka berbeda secara mendasar. Bahan bergas yang menghasilkan galaksi kerdil yang bergelombang sudah mengelilingi satu galaksi.

Bahan itu telah diperkaya dengan logam --anasir yang lebih berat daripada helium-- yang dihasilkan saat bintang berevolusi. "Galaksi kerdil di Leo Ring terdiri atas kebanyakan bahan murni tanpa logam," kata Thilker. "Temuan ini memungkinkan kami mengkaji proses pembentukan bintang pada gas yang belum diperkaya."

Awan murni yang besar dan serupa dengan Leo Ring mungkin umum di seluruh alam semesta awal, kata Thilker, dan selanjutnya mungkin telah menghasilkan banyak galaksi kerdil yang kekurangan bahan gelap. (kpl/roc)

• Analisis cahaya dari sebuah galaksi redup yang mengorbit Bima Sakti, para peneliti dari UC Irvine berhasil menemukan massa minimum galaksi di alam semesta yakni hanya 10 juta kali massa Matahari. Massa sekecil ini diperkirakan merupakan komponen terkecil dari “komponen penyusun” materi misterius dan tak terlihat di alam semesta, yang kita kenal sebagai dark matter atau materi kelam. Bintang yang terbentuk dalam komponen penyusun tersebut akan berkumpul bersama dan kemudian menjadi galaksi.

Galaksi terkecil yang diketahui atau yang sering disebut galaksi katai, memiliki kecerlangan yang besar dari 1000 kali luminositas Matahari sampai dengan 10 juta luminositas Matahari. Setidaknya ada 22 dari galaksi katai yang diketahui mengorbit Bima Sakti. Para peneliti di UCI mempelejari 18 di antaranya menggunakan data dari Teleskop Keck di Hawaii dan Teleskop Magellan di Chile. Tujuan penelitian ini untuk menghitung massa galaksi katai tersebut. Analisa cahaya bintang di tiap galaksi memberikan informasi kecepatan gerak bintang dan dari kecepatan tersebut bisa diketahui massa galaksi.

Pada awalnya diharapkan galaksi yang diteliti memiliki variasi massa dengan galaksi paling terang memiliki massa terbesar dan galaksi redup merupakan galaksi yang massanya kecil. Namun ternyata seluruh galaksi katai tersebut memiliki massa yang sama, 10 juta massa Matahari. Penemuan ini menggunakan analogi dimana manusia yang memainka peran di dalam materi kelam.

Bayangkan jika kita adalah alien yang sedang terbang melintasi BUmi dan mencoba mengidentifikasi area penduduk dari konsentrasi cahaya di malam hari. Tentunya dari terangnya cahaya, kita akan memberi sebuah kesimpulan awal kalo ternyata Los Angeles lebih banyak penghuninya dari Mumbai. Sayangnya, dalam kasus galaksi katai ini, yang ditemukan justru lebih ekstrim, dan memiliki kepadatan penduduk yang sama yakni sekitar 10 juta.

Karena galaksi katai sebagian besar berisi materi kelam, maka bisa dikatakan perbandingan materi kelam dengan materi normal hampir sebesar 10 000 : 1. Massa minimum yang ditemukan ini mengungkap sifat dasar dari materi kelam. Penemuan ini membantu para peneliti untuk memahami partikel yang membentuk materi kelam dan menmberikan informasi bagaimana galaksi terbentuk.

Menurut para peneliti, kumpulan materi kelam bisa saja tidak memiliki bintang di dalamnya. Dan yang bisa dideteksi sampai saat ini hanyalah materi kelam yang di dalamnya terdapat bintang.