Alam semesta terus berkembang, ekspansi alam semesta tersebut terus berlanjut dalam waktu yang tidak pasti. Meski begitu, ada banyak pertanyaan yang muncul. Mengapa galaksi dapat bertabrakan jika alam semesta mengembang? Untuk menjawab pertanyaan ini, diperlukan perhitungan fisika yang memerlukan perhitungan gravitasi. Berikut ini jawabannya.
Mengapa Galaksi Dapat Bertabrakan?
Galaksi tercipta karena adanya gravitasi, dalam satu sistem galaksi terdapat bintang, lubang hitam, gas, debu, yang di dalamnya juga terdapat benda-benda langit seperti planet. Galaksi tidak tercipta secara acak. Mereka tergabung dalam sebuah gugus galaksi. Dalam lingkup yang lebih besar, gugus galaksi itu disebut sebagai super-gugus galaksi.
Galaksi tercipta setelah adanya Big Bang atau Dentuman Besar. 300 tahun setelah Big Bang, terjadilah rekombinasi hidrogen dan helium. Saat itu, alam semesta masih berada dalam “Zaman Kegelapan” atau “Abad Kegelapan” karena hidrogen yang netral menyerap cahaya. Saat itu bintang masih belum terbentuk.
Setelah adanya fluktuasi kepadatan alam semesta, materi itu membentuk struktur yang lebih besar. Massa barionik (materi yang terdiri dari tiga partikel) memadat dalam cahaya. Struktur itulah yang akhirnya menjadi galaksi. Galaksi yang disatukan oleh gravitasi. Interaksi antar galaksi cukup umum. Apalagi jika di antara galaksi raksasa dengan galaksi satelit (kecil).
Dalam contoh kasus lain, jalur galaksi satelit juga dapat menyebabkan tabrakan dengan galaksi besar. Tarikan gravitasi antar galaksi tersebut dapat menarik galaksi satelit, sehingga galaksi tersebut merger atau bergabung menjadi galaksi yang jauh lebih besar. Misalnya, Bima Sakti juga merupakan gabungan dari galaksi satelit. Andromeda juga akan “memangsa” Bima Sakti dalam kurun waktu ke depan.
Namun, mengapa galaksi dapat bertabrakan meski alam semesta mengembang?
Hal itu dikarenakan tarikan gravitasi lebih kuat dan siginifikan dibandingkan energi gelap atau dark energy yang ada di alam semesta. Energi gelap merupakan kekuatan yang menjadi penyebab percepatan perluasan alam semesta. Kekuatan itu pula yang dapat mendorong galaksi terpisah. Namun, energi itu tidak cukup kuat untuk melawan gravitasi kedua galaksi yang berdekatan atau bersinggungan.
Nah, jika energi gelap cukup kuat untuk memisahkan kedua galaksi, bisa saja alam semesta kita statis atau tetap alias tidak mengembang (dinamis). Kita tahu bahwa alam semesta saat ini terus mengembang sehingga kerapatan materi semakin merenggang. Yuk, kita cari tahu lebih lanjut tentang Dark Energy atau energi gelap.
Apa Itu Dark Energy?
Energi gelap adalah energi misterius yang menyebabkan laju ekspansi alam kita semakin cepat. Bahkan tidak hanya energi gelap (dark energy), materi gelap (dark matter) juga merupakan energi yang misterius. Zat tak dikenal itu membentuk 96% alam semesta kita. Mengembangnya alam semesta dibuktikan dengan Supernova Ia yang menunjukkan percepatan ekspansi ruang angkasa.
Energi gelap membentuk 68% dari isi alam semesta dengan materi normal atau dikenal dengan baryonic (barionik). Kita belum mengetahui dari masa asal dan sifat dari energi tersebut. Misteri terbesar adalah mengapa energi gelap mendominasi laju perluasan alam semesta setelah miliaran tahun Big Bang terjadi?
Pembuktian teori tersebut bisa sangat spekulatif. Salah satu ide yang diusung adalah “intisari” yang berasal dari Medan Higss. Intisari tersebut merupakan salah satu hipotesis tentang energi gelap tetapi hipotesis itu melanggar hukum konservasi. Hukum konservasi adalah sistem fisik yang terbatas tidak berubah seiring sitem yang berkembang mengikuti waktu.
Para kosmologi belum tahu pasti apakah energi gelap dapat mempercepat ekspansi alam semesta dalam waktu yang lama. Saat ini ada beberapa misi luar angkasa yang meneliti sifat energi gelap, salah satunya adalah teleskop WFIRST NASA yang berbasisi di Chili. Harapannya kita dapat segera mengetahui seberapa besar kekuatan itu berpengaruh di masa depan alam semesta kita.
Apa yang Terjadi Saat Galaksi Bertabrakan?
Saat galaksi saling bertabrakan, galaksi besar akan menghisap galaksi yang lebih kecil secara menyeluruh. Galaksi besar akan menghancurkan galaksi satelit dan menggabungkan bintang-bintang mereka. Namun, berbeda halnya ketika dua galaksi yang memiliki ukuran serupa saling bersinggungan.
Misalnya, suatu ketika Bima Sakit dan Andromeda akan bertabrakan. Kedua galaksi tersebut akan merger (bergabung) tetapi menghancurkan struktur spiralnya. Kedua galaksi itu akan menjadi galaksi elips raksasa yang meninggalkan struktur spiralnya.
Interaksi kedua galaksi juga memicu pembentukan bintang, lho. Ketika galaksi bertabrakan, awan hidrogen mengumpul dan terkompresi yang dapat memicu keruntuhan gravitasi. Tabrakan itu juga menyebabkan galaksi dapat menua sebelum waktunya, diakibatkan sebagian besar gas yang berubah menjadi bintang.
Pembentukan bintang yang signifikan tersebut dapat membuat galaksi kehabisan bahan bakar. Bintang panas muda dapat meledak menjadi supernova. Sehingga yang tersisa adalah bintang merah tua yang lebih dingin. Itulah penyebab galaksi elips raksasa hasil dari tabrakan antar galakasi memiliki banyak bintang tua dan sedikit sekali terjadi pembentukan bintang aktif.
Kesimpulan
Galaksi dapat bertabrakan meski alam semesta terus mengembang dikarenakan tarikan gravitasi dari kedua galaksi yang bersinggungan sangat kuat. Tarikan itu jauh lebih besar dibandingkan dark energy atau energi gelap yang membuat alam semesta berekspansi dengan sangat cepat.
Energi gelap membentuk 68% dari isi alam semesta. Ketika galaksi saling bertabrakan, mereka akhirnya merger (bergabung) menjadi galaksi yang lebih besar. Selain itu, mereka juga dapat membentuk bintang-bintang baru dalam galaksi yang baru.
Sumber :
- What happens when galaxies collide? – Phys.
- If galaxies are all moving apart, how can they collide? – Scientific American.
- What is dark energy? – Earth Sky.
(Diakses 20 Juli 2020)
