Apa itu Hukum Freeman?

Hukum Freeman adalah prinsip astronomi yang pertama kali diumumkan oleh astronom Australia Kenneth Freeman pada tahun 1970 yang menyatakan bahwa cakram semua galaksi spiral menghasilkan kecerahan permukaan yang seragam. Hasilnya kemudian dipertanyakan pada pertengahan 1970-an berdasarkan jenis galaksi yang digunakan Freeman untuk mengukur efeknya. Karena dia memilih galaksi-galaksi terbesar yang mungkin dengan radius yang sepenuhnya sesuai dengan pelat pengamatan Palomar Sky Survey di Palomar Observatory di California selatan, diyakini bahwa pengamatannya bias terhadap keseragaman. Terlepas dari cacat dalam kesimpulan hukum Freeman ini, secara historis penting sebagai upaya komprehensif pertama untuk mengukur baik rentang kecerahan dan distribusi cahaya galaksi berbentuk cakram.

Argumen yang paling umum menentang hukum Freeman adalah bahwa itu adalah kasus bias seleksi. Namun, para peneliti astronomi lainnya memiliki pandangan yang bertentangan sejak pendirian gagasan mengenai legitimasi dan kesimpulannya. Pada awal 1980-an, diusulkan bahwa keseragaman kecerahan di galaksi spiral disebabkan oleh pengaburan oleh debu, yang membatasi kedalaman optik cahaya yang dapat mencapai Tata Surya dari permukaan galaksi jauh yang menghadap ke Bumi.

Astronomi observasional juga merupakan ilmu eksak karena banyak dari apa yang dicatat atau diamati di luar angkasa dilakukan dengan peralatan observasi yang sangat bervariasi. Astronom Amerika terkenal Edwin Hubble memperingatkan tentang hal ini yang menyebabkan masalah klasifikasi pada tahun 1922. Dia menyatakan bahwa, karena variasi dalam kemampuan teleskop dan kualitas serta pemeriksaan pelat fotografi untuk wilayah ruang angkasa, klasifikasi objek bintang harus terus direvisi. .

Masalah juga muncul ketika mengklasifikasikan kecerahan galaksi seperti hubungan Tully-Fisher. Ini adalah prinsip astronomi yang diturunkan oleh Brent Tully dan Richard Fisher pada tahun 1977 yang menyatakan bahwa ada hubungan langsung antara seberapa cepat sebuah galaksi berputar pada porosnya sendiri dan seberapa terang galaksi itu. Galaksi yang lebih besar diyakini berotasi lebih cepat, dan mengetahui tingkat rotasi galaksi atau tingkat kecerahan keseluruhan dapat digunakan untuk menghitung parameter lainnya.

Meskipun hukum Freeman terus menjadi kontroversial di kalangan astronomi, pengamatan yang telah diukur tampaknya benar untuk apa yang dianggap sebagai galaksi spiral normal. Ini adalah galaksi berbentuk cakram dengan tingkat kecerahan yang diharapkan untuk ukuran dan kecepatan rotasinya. Pengecualian untuk hukum Freeman adalah dengan galaksi spiral kecerahan permukaan rendah (LSBs). Penelitian tentang LSB sedang berlangsung, karena mereka menimbulkan beberapa masalah analisis yang kompleks, termasuk bahwa kecerahan permukaan pusatnya sebenarnya lebih rendah daripada tingkat kecerahan ambien langit malam di sekitar mereka. Ini membuat pendeteksian LSB saja menjadi tugas yang sulit bagi para astronom itu sendiri.