Antara 300 juta dan 900 juta tahun yang lalu, galaksi Bima Sakti kita hampir bertabrakan dengan galaksi kerdil Sagitarius. Data dari misi Gaia ESA menunjukkan efek berkelanjutan dari peristiwa ini, dengan bintang-bintang bergerak seperti riak di permukaan kolam. Tabrakan galaksi adalah bagian dari kanibalisasi berkelanjutan dari galaksi kerdil oleh Bima Sakti yang jauh lebih besar.
"Pada awalnya fitur-fiturnya sangat aneh bagi kami." - Teresa Antoja, Peneliti Utama, Universität de Barcelona, Spanyol.
Tujuan ilmu pengetahuan utama Gaia adalah untuk mensurvei satu miliar bintang di lingkungan galaksi kita. Itu menciptakan peta 3D presisi dari Bima Sakti, dan menjawab pertanyaan tentang asal usul dan evolusi galaksi kita. ESA meluncurkan Gaia pada 2013 dengan misi lima tahun yang direncanakan.
Gaia menemukan pertemuan antara Bima Sakti dan galaksi kerdil Sagitarius dengan memetakan pergerakan bintang di cakram galaksi Bima Sakti. Gaia secara akurat mengukur posisi dan kecepatan tepat satu miliar bintang. Wahana antariksa itu mengerjakan apa yang dikenal sebagai 'ruang fase' untuk subset beberapa juta bintang, dengan memperkirakan kecepatan tiga dimensi untuk bintang-bintang itu. Ruang fase ini, atau kombinasi posisi dan kecepatan, memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari gerakan bintang dari cakram.
"Saya sedikit terkejut dan saya pikir mungkin ada masalah dengan data karena bentuknya sangat jelas." - Teresa Antoja, Universitat de Barcelona, Spanyol.
Gerakan bintang di ruang fase mengungkapkan sesuatu yang mengejutkan dan tak terduga. Peneliti utama Teresa Antoja, dari Universität de Barcelona di Spanyol, terkejut dengan apa yang diungkapkan oleh data. Dia pikir pasti ada masalah dalam data. Pola seperti siput yang belum pernah terlihat sebelumnya menonjol. Polanya ada di grafik ketinggian bintang-bintang di atas atau di bawah bidang Galaxy, diplot terhadap kecepatan mereka dalam arah yang sama. "Pada awalnya fitur-fiturnya sangat aneh bagi kami," kata Teresa. "Saya sedikit terkejut dan saya pikir mungkin ada masalah dengan data karena bentuknya sangat jelas."
Tetapi misi Gaia adalah perusahaan besar. Ini memiliki tim Pengolahan dan Analisis Data di seluruh Eropa, dan tim-tim tersebut menguji semua data sebelum merilisnya. Antoja dan rekan-rekannya juga menguji data untuk melihat apakah kesalahan telah menyebabkan bentuk muncul. Tapi perburuan mereka untuk kesalahan ternyata tidak menghasilkan apa-apa. Mereka harus menerima bahwa bentuk yang tidak biasa dan tidak terduga itu benar-benar ada.
"Sepertinya tiba-tiba Anda telah mengenakan kacamata yang tepat dan Anda melihat semua hal yang tidak mungkin dilihat sebelumnya," kata Teresa.
Antoja mengakui bahwa bentuknya terungkap karena data dari Gaia berkualitas tinggi. Rasanya seperti mengenakan kacamata yang tepat. Langkah selanjutnya adalah mencari tahu apa yang menyebabkan bentuk ini.
Riak-riak di bintang-bintang pada cakram Bimasakti seperti riak di kolam. "Ini seperti melempar batu ke kolam, yang menggantikan air sebagai riak dan gelombang," jelas Teresa. Namun, permukaan kolam menjadi tenang dengan cepat. Gerakan bintang-bintang telah berlangsung selama ratusan juta tahun.
Begitu tim tahu bahwa mereka melihat sesuatu yang nyata, mereka mulai menyelidiki penyebab 'riak' ini. 'Apa yang terjadi pada Bima Sakti untuk menghasilkan mereka?
Bima Sakti, seperti banyak galaksi besar, sedikit kanibal. Salah satu caranya ia tumbuh begitu besar adalah dengan menyerap bintang-bintang dari gugusan bintang lain dan galaksi lain. Setelah terserap, bintang-bintang ini bercampur dengan sisa galaksi. Namun dalam kasus ini, anggota baru Bima Sakti tidak ikut campur.
Amina Helmi bekerja di Universitas Groningen, Belanda. Dia adalah kolaborator pada proyek dan penulis kedua pada makalah yang dihasilkan. Helmi mengingat penelitian yang dilakukan dirinya dan peneliti lain di galaksi kerdil Sagitarius. Sagitarius hanya mengandung beberapa puluh juta bintang, jauh lebih sedikit dari 100 hingga 400 miliar bintang di Bima Sakti. Helmi tahu bahwa Bima Sakti memakan galaksi Sagitarius.
Terakhir kali kedua galaksi berdekatan satu sama lain, mereka tidak bertabrakan. Tetapi gravitasi dari pertemuan dekat itu cukup mengganggu beberapa bintang di cakram Bimasakti. Persis seperti batu yang dilempar mengoyak permukaan kolam.
"Ini persis jenis penemuan yang kami harapkan akan datang dari data Gaia." - Timo Prusti, Ilmuwan Proyek Gaia di ESA.
Perkiraan untuk pertemuan terakhir antara Sagitarius dan Bima Sakti adalah antara 200 juta dan 1 miliar tahun yang lalu. Dan kerangka waktu itu cocok dengan kerangka waktu yang ditetapkan oleh data Gaia.
Kedengarannya sangat meyakinkan. “Studi ini menyiratkan, tentu saja, bahwa piringan galaksi kita secara dinamis muda, sensitif terhadap gangguan dan berubah seiring waktu”, kata Antoja. Tetapi masih ada kebutuhan untuk berhati-hati. Korelasi antara gerakan bintang-bintang di cakram Bimasakti dan galaksi Sagitarius didasarkan pada model dan analisis komputer sederhana.
Data Gaia memiliki lebih banyak hal untuk diajarkan kepada kita tentang evolusi Bimasakti. Tim di balik penelitian ini bermaksud untuk memeriksa seluruh fenomena secara lebih lengkap. Ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan, dan sejumlah besar data untuk disisir.
“Penemuan itu mudah; interpretasi lebih sulit. Dan pemahaman penuh tentang maknanya dan implikasinya mungkin memakan waktu beberapa tahun. " kata Amina.
"Ini adalah jenis penemuan yang kami harapkan berasal dari data Gaia," tambah Timo Prusti, Ilmuwan Proyek Gaia di ESA.
- Siaran Pers ESA: GAIA Petunjuk di Turbulent Life Galaxy kami
- Siaran Pers Universität de Barcelona: GAIA Mendeteksi Goyang di Bima Sakti
- Rumah Misi GAIA
- Makalah Penelitian: Disk Bima Sakti yang Dinamis Muda dan Terganggu
