ASIH MELATI, M.Sc
GALAKSI
Galaksi adalah kumpulan berjuta-juta bintang, gas
dan debu yang amat luas yang terikat bersama
oleh gravitasi
Menurut William Herschel galaksi merupakan
Kelompok-kelompok bintang berbentuk piringan pipih
seperti cakram
Jalur putih yang membentang di langit dari utara
ke selatan tampak seperti awan tipis
Tampak seperti orang yang berkelahi dengan ular
Dahulu orang percaya itu adalah bayangan bayangan bima
Yang berkelahi dengan ular
Pemahaman astronom mengenai bentuk galaksi
BimaSakti, tidak terlepas dari perkembangan
pengetahuan dimulai dari:
a. Thomas Wright (1750):
Matahari bersama bintang-bintang lainnya
membentuk satu
kelompok seperti pulau
perbintangan di tengah-tengah jagad raya
 b. William Herschel (1784) :
Kelompok bintang-bintang dalam galaksi Bima Sakti
membentuk piringan pipih seperti cakram dan
letaknya tidak merata bertaburan di langit
 c. Kapteyn (1910) :
Wujud galaksi Bima Sakti adalah pipih.
 d. Hasil studi cacah bintang dari Harold Shapley (1917):
Galaksi Bima Sakti berbentuk cakram dengan garis
tengah 100.000
tahun cahaya, dan matahari berada di
daerah tepi sekitar 30.000 tahun cahaya dari pusat galaksi.

Berdasarkan bentuknya galaksi dibagi menjadi 3
yaitu:
1. Spiral
2. Elips
3. Tidak beraturan




Galaksi yang berbentuk spiral berjumlah 80% dari galaksi yang
ada.
Galaksi ini memiliki struktur paling teratur terhadap pusat
Contoh galaksi ini Bima Sakti, Galaksi Andromeda,dan galaksi
Canes Venatici spiral
Galaksi spiral diperkaya o/ gas dan debu



Galaksi yang berupa gumpalan pekat disebut Galaksi Eliptik
Galaksi yang berbentuk elips ber- jumlah 17%
dari seluruh galaksi yang ada.
Bentuk galaksi ini lebih sederhana dibanding galaksi spiral,
kerapatan bintang lebih tinggi di pusat dibanding di tepinya




Often: result of galaxy collisions / mergers
Often: Very active star formation (“Starburst galaxies”)
Some: Small (“dwarf galaxies”) satellites of larger galaxies
(e.g., Magellanic Clouds
Galaksi ini berjumlah 3% dari seluruh galaksi yang ada.
Untuk mengukur galaksi dapat dilakukan dengan
mengukur terang cahaya bintang
 Antara tahun 1912 sampai 1925 V.W. Slipher dari
Observatorium Lowel di Amerika mengemukakan
bahwa cahaya yang dipancarkan dari galaksi-galaksi
warnanya bergeser ke arah panjang gelombang yang
lebih besar artinya galaksi tersebut bergerak
menjauhi kita
 Dari perubahan frekuensi tersebut para astronom
menentukan kecepatan gerak menjauhi galaksi yang
mencapai ribuan kilometer tiap detiknya





Edwin Hubble pada tahun 1029 dari
Observatorium Mount Wilson Amerika
mengemukakan bahwa galaksi yang jauh
bergerak lebih cepat dibandingkan galaksi
yang jaraknya lebih dekat
Galaksi yang berjarak 900 juta TC bergerak
menjauh dengan kecepatan 20.000 km/detik
Galaksi yg berjarak 1.800 juta TC bergerak
dengan kecepatan 40.000 km/detik
Hubungan antara jarak galaksi dan kecepatan
ini dikenal dengan hukum Hubble
a) Cepheid Method: Using Period – Luminosity relation for
classical Cepheids:
Measure Cepheid’s Period  Find its luminosity  Compare to
apparent magnitude  Find its distance
b) Type Ia Supernovae (collapse of an accreting white dwarf in
a binary system):
Type Ia Supernovae have well known standard luminosities 
Compare to apparent magnitudes  Find its distances
Both are “Standard-candle” methods:
Know absolute magnitude (luminosity)  compare to
apparent magnitude  find distance.
Repeated
brightness
measurements
of a Cepheid
allow the
determination of
the period and
thus the absolute
magnitude.
 Distance
At very large
distances, only
the general
characteristics
of galaxies can
be used to
estimate their
luminosities 
distances.
Cluster of galaxies at ~ 4 to 6 billion light years
E. Hubble (1913):
Distant galaxies are moving away from our Milky Way, with a
recession velocity, vr, proportional to their distance d:
vr = H0*d
H0 ≈ 70 km/s/Mpc is the
Hubble constant
• Measure vr
through the
Doppler effect 
infer the distance
• Many galaxies are typically millions or billions of
parsecs from our galaxy.
• Typical distance units:
Mpc = Megaparsec = 1 million parsec
Gpc = Gigaparsec = 1 billion parsec
• Distances of Mpc or even Gpc  The
light we see left the galaxy millions or
billions of years ago!!
• “Look-back times” of millions or billions of years
Vastly different sizes
and luminosities:
From small, lowluminosity irregular
galaxies (much
smaller and less
luminous than the
Milky Way) to giant
ellipticals and large
spirals, a few times
the Milky Way’s size
and luminosity
From blue / red shift of spectral lines
across the galaxy
 infer rotational velocity
Observe frequency of
spectral lines across a
galaxy.
Plot of rotational velocity vs.
distance from the center of the
galaxy: Rotation Curve
Based on rotation curves, use
Kepler’s 3rd law to infer
masses of galaxies
Milky Way
Small Magellanic
Cloud
Large Magellanic Cloud
Andromeda galaxy
Some galaxies of our local group are difficult to observe
because they are located behind the center of our Milky
Way, from our view point.
Spiral Galaxy Dwingeloo 1
Cartwheel Galaxy
Particularly in rich
clusters, galaxies can
collide and interact.
Galaxy collisions can
produce
ring galaxies and
NGC 4038/4039
tidal tails.
Often triggering active
star formation:
starburst galaxies
Example for galaxy
interaction with tidal tails:
The Mice
Computer simulations
produce similar
structures.
Numerical
simulations
of galaxy
interactions
have been
very
successful in
reproducing
tidal
interactions
like bridges,
tidal tails,
and rings.
NGC 7252:
Probably
result of
merger of two
galaxies, ~ a
billion years
ago:
Small galaxy
remnant in the
center is
rotating
backward!
Radio image of M 64: Central
regions rotating backward!
Multiple nuclei
in giant
elliptical
galaxies
NGC 5194
• Collisions of large
with small galaxies
often result in
complete disruption
of the smaller galaxy.
• Small galaxy is
“swallowed” by the
larger one.
• This process is called
“galactic cannibalism”
M 82
Starburst galaxies are
often very rich in gas
and dust; bright in
infrared:
ultraluminous
infrared galaxies
Cocoon Galaxy
Superclusters =
clusters of
clusters of
galaxies
Superclusters
appear aligned
along walls and
filaments.
Vast regions of
space are
completely empty:
“voids”