The birth of the galaxy in 60 seconds - Scott Hershberger

Translator: Hygna Husada Reviewer: Ezy Wiranda

Within the Milky Way, the Earth resides on the inner edge of a spiral arm.

Di dalam Bimasakti, Bumi berada di tepi dalam salah satu lengan spiral.

But this isn’t our permanent address.

Namun, ini bukanlah alamat permanen.

When most dinosaurs went extinct,

Ketika sebagian besar dinosaurus punah,

our solar system was in a different arm than it is today!

tata surya kita berada di lengan yang berbeda dari saat ini!

The Milky Way never stops changing;

Bimasakti tidak pernah berhenti berubah;

even its structure continues to evolve.

bahkan strukturnya terus berevolusi.

To see why, let's start at our galaxy's very beginning.

Untuk memahami alasannya, mari kita mulai dari awal mula galaksi kita.

13 billion years ago,

13 miliar tahun yang lalu,

propelled by supernovae and the general chaos of the early universe,

didorong oleh supernova dan kekacauan di awal alam semesta,

the gas and dust particles that eventually became our Milky Way

partikel gas dan debu yang akhirnya menjadi galaksi Bimasakti

were whizzing around in every direction.

berputar cepat ke segala arah.

Each particle had a certain angular momentum—

Setiap partikel memiliki momentum sudut tertentu—

the magnitude and direction of its rotation

magnitudo dan arah rotasinya

around the emerging galaxy’s center.

mengelilingi pusat galaksi yang sedang terbentuk.

Just as the new galaxy’s total mass

Sama seperti massa total galaksi baru

was the sum of the individual particles’ masses,

yang merupakan jumlah massa masing-masing partikel,

the galaxy also had an angular momentum

galaksi juga memiliki momentum sudut

that was the sum of the particles’ angular momenta.

yang merupakan jumlah momentum sudut partikel.

So, despite the wild motion of its parts,

Jadi, terlepas dari gerakan liar setiap bagiannya,

the galaxy as a whole was rotating about an axis.

galaksi secara keseluruhan berputar mengelilingi sumbu.

Meanwhile, the gas and dust particles frequently collided,

Sementara itu, partikel gas dan debu sering bertabrakan,

losing some energy to heat.

kehilangan sebagian energinya menjadi panas.

Because they slowed down,

Karena mereka melambat,

gravity was able to pull them closer to the galactic center.

gravitasi mampu menarik mereka mendekat ke pusat galaksi.

So, why did the Milky Way, like most galaxies, become flat,

Jadi, mengapa Bimasakti, seperti kebanyakan galaksi, menjadi datar,

and not spherical like stars and planets?

dan tidak bulat seperti bintang dan planet?

The answer lies in its angular momentum.

Jawabannya terletak pada momentum sudutnya.

The laws of physics dictate that in the absence of external forces,

Hukum fisika menyatakan bahwa dalam ketiadaan gaya eksternal,

the total angular momentum of an object or system has to stay the same over time.

momentum sudut total benda atau sistem harus tetap sama dari waktu ke waktu.

In a star or planet, the spinning material is so dense

Di bintang atau planet, material yang berputar begitu padat

that the outward pressure partners with gravity

sehingga tekanan ke luar bekerja sama dengan gravitasi

to create a mostly spherical shape.

menciptakan bentuk yang sebagian besar berbentuk bola.

But emerging galaxies tend to have low densities and high angular momenta,

Namun, galaksi yang sedang terbentuk cenderung memiliki

kepadatan yang rendah dan momentum sudut yang tinggi,

meaning that the spinning motion is a more significant factor

yang berarti bahwa gerakan berputar menjadi faktor yang lebih signifikan

than the outward pressure.

daripada tekanan ke luar.

Indeed, if a galaxy has a lower angular momentum,

Bahkan, jika suatu galaxy memiliki momentum sudut yang lebih rendah,

an egg shape can form.

bentuk telur dapat terbentuk.

In galaxies like the Milky Way,

Di galaksi seperti Bimasakti,

particles, instead of falling directly towards the center,

partikel-partikel, alih-alih jatuh langsung ke pusat,

tended to fall parallel to the axis of rotation,

cenderung jatuh sejajar dengan sumbu rotasi,

as to keep the larger total angular momentum constant.

untuk menjaga momentum sudut total yang lebih besar tetap konstan.

Over billions of years the cloud of particles gradually fell,

Selama miliaran tahun awan partikel jatuh secara bertahap,

sped up in their orbits, and created a spinning disc.

mempercepat orbitnya, dan menciptakan piringan yang berputar.

Now what about the arms?

Sekarang bagaimana dengan lengannya?

Spiral arms, like the one Earth is in,

Lengan spiral, seperti Bumi yang ada di dalamnya,

are regions where stars and gas are packed more tightly together.

adalah daerah bintang dan gas dikemas dengan lebih rapat.

But the arms aren't static structures.

Namun, lengan bukanlah struktur statis.

They are caused by zones of compression that travel through the galaxy as waves.

Hal ini disebabkan oleh zona kompresi

yang bergerak melalui galaksi sebagai gelombang.

Just as a whirlpool has multiple peaks and troughs,

Sama seperti pusaran air yang memiliki banyak puncak dan palung,

a density wave in a galaxy has multiple regions of high density—

gelombang kepadatan di galaksi memiliki beberapa daerah dengan kepadatan tinggi -

the bright spirals— separated by regions of lower density.

spiral terang - dipisahkan oleh daerah dengan kepadatan lebih rendah.

And as the wave travels,

Lalu saat gelombang bergerak,

different stars are constantly entering and leaving the spirals.

bintang yang berbeda terus-menerus memasuki dan meninggalkan spiral.

Density waves can form in several ways.

Gelombang kepadatan dapat terbentuk melalui beberapa cara.

For some galaxies, a nearby companion galaxy stirs the pot.

Bagi beberapa galaksi,

galaksi satelit yang berdekatan dapat menimbulkan kekacauan

Its gravitational pull breaks the disc’s symmetry,

Tarikan gravitasinya merusak simetri piringan,

generating a wave that could last for a billion years.

menghasilkan gelombang yang bisa bertahan selama satu miliar tahun.

For other galaxies,

Bagi galaksi lain,

the presence of a small clump of tightly packed stars and gas within the galaxy

kehadiran sekumpulan kecil bintang dan gas yang padat di dalam galaksi

can have a ripple effect, spontaneously giving rise to a wave.

dapat memiliki efek riak, secara spontan menghasilkan sebuah gelombang.

This is thought to be the cause of the Milky Way's spirals.

Hal ini dianggap sebagai penyebab Bimasakti berbentuk spiral.

In both scenarios,

Pada kedua skenario tersebut,

the galaxy’s overall rotation bends the dense region into spirals,

rotasi keseluruhan galaksi membengkokkan daerah padat menjadi spiral,

which rotate around the galaxy’s center.

yang berputar mengelilingi pusat galaksi.

Our solar system is orbiting the galactic center faster than the spiral arms.

Tata surya kita mengorbit pusat galaksi lebih cepat daripada lengan spiral.

We’ll be moving deeper into our current arm for millions of years

Kita akan bergerak lebih dalam ke lengan kita saat ini selama jutaan tahun

before eventually putting it in our rearview mirror.

sebelum akhirnya semakin menjauhinya.

And recent observations have added another wrinkle to the picture.

Pengamatan baru-baru ini telah menemukan hal baru.

Rather than just one density wave,

Alih-alih hanya satu gelombang kepadatan,

a typical spiral galaxy likely has two or more waves that overlap with each other

galaksi spiral khas kemungkinan memiliki dua gelombang atau lebih

yang saling tumpang tindih

and travel at different speeds.

dan bergerak dengan kecepatan yang berbeda.

The result would be spiral arms that last for tens or hundreds of millions of years

Hasilnya lengan spiral akan bertahan selama puluhan atau ratusan juta tahun

before breaking apart and re-forming.

sebelum tercerai berai dan terbentuk kembali.

This may be happening in the Milky Way,

Ini mungkin terjadi di Bimasakti,

meaning that when the Earth formed 4.5 billion years ago,

artinya ketika Bumi terbentuk 4,5 miliar tahun yang lalu,

the spirals themselves may have looked entirely different than they do today.

spiral itu mungkin terlihat sangat berbeda dari yang ada saat ini.

In any case, our spirals won't last forever.

Bagaimanapun, spiral kita tidak akan bertahan selamanya.

About 5 billion years from now,

Sekitar 5 miliar tahun dari sekarang,

the Milky Way will start to merge with the Andromeda galaxy,

Galaksi Bimasakti akan mulai menyatu dengan galaksi Andromeda,

throwing off the balance of angular momentum and creating an egg shape—

membuang keseimbangan momentum sudut dan menciptakan bentuk telur -

the birth of a new era in our galaxy’s history.

kelahiran era baru dalam sejarah galaksi kita.