Untuk beberapa waktu, para astronom telah mengetahui bahwa tabrakan atau merger antara galaksi adalah bagian integral dari evolusi kosmik. Selain menyebabkan galaksi tumbuh, merger ini juga memicu putaran baru pembentukan bintang saat gas dan debu segar disuntikkan ke galaksi. Di masa depan, para astronom memperkirakan bahwa Galaksi Bima Sakti akan bergabung dengan Galaksi Andromeda, serta Awan Magellan Kecil dan Besar.
Menurut hasil baru yang diperoleh oleh para peneliti di Pusat Flatiron Institute for Computational Astrophysics (CCA) di kota New York, hasil dari penggabungan akhirnya dengan Awan Magellan sudah dirasakan. Menurut hasil yang dipresentasikan pada pertemuan 235 American Astronomical Society minggu ini, bintang-bintang yang terbentuk di pinggiran galaksi kita bisa jadi hasil galaksi kerdil yang bergabung dengan galaksi kita.
Dalam perjalanan presentasi, yang berlangsung pada Rabu (8 Januari) di Honolulu, tim peneliti menjelaskan bagaimana data dari ESA Gaia observatorium mengungkapkan keberadaan gugusan bintang muda di pinggiran lingkaran Bima Sakti. Cluster ini telah ditetapkan sebagai Price-Whelan 1 untuk menghormati pemimpin tim Adrian M. Price-Whelan (seorang peneliti di CCA).
Yang lebih mengejutkan adalah fakta bahwa spektra yang diperoleh dari kluster mengindikasikan bahwa mereka kemungkinan terbentuk dari aliran gas yang berasal dari salah satu lengan Awan Magellan Besar. Penemuan ini menunjukkan bahwa aliran gas yang memanjang dari galaksi, yang dikenal sebagai Leading Arm II, jauh lebih dekat ke Bima Sakti daripada yang diperkirakan sebelumnya (dan juga lebih dekat dengan bertabrakan dengannya).
Yang pasti, mengidentifikasi gugus bintang di galaksi kita sulit karena bintang mungkin tampak berkerumun di langit, tetapi dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh dalam kenyataan. Selain itu, bintang-bintang dapat terlihat berdekatan satu sama lain pada satu titik tetapi kemudian menemukan diri mereka bergerak ke arah yang berbeda. Menentukan bintang mana yang dikelompokkan bersama membutuhkan pengukuran posisi bintang yang tepat dari waktu ke waktu (alias astrometri).
Ini adalah tujuan dari Gaia misi, yang telah mengumpulkan data tentang posisi, jarak, dan gerakan yang tepat dari sekitar 1,7 miliar benda langit sejak 2013. Menggunakan dataset terbaru yang akan dirilis oleh misi, Price-Whelan dan rekan-rekannya mencari bukti bintang muda yang sangat biru yang memiliki rumpun bergerak bersama mereka. Setelah mengidentifikasi beberapa, mereka mencocokkan mereka untuk menghilangkan kelompok yang diketahui.
Pada akhirnya, hanya satu yang tersisa: gugusan bintang yang relatif muda yang berusia sekitar 117 juta tahun dan terletak di pinggiran Bima Sakti. Seperti yang dijelaskan Price-Whelan:
"Ini adalah gugusan bintang kecil - totalnya kurang dari beberapa ribu - tetapi memiliki implikasi besar di luar wilayah lokalnya di Bima Sakti ... Itu benar-benar sangat jauh. Itu lebih jauh dari bintang-bintang muda yang dikenal di Bima Sakti, yang biasanya ada di disk. Jadi saat itu juga, saya seperti, ‘Merokok, apa ini? '”
Posisi gugus menempatkannya di "halo" Bima Sakti, wilayah terluar galaksi kita yang terletak di luar lengan spiral. Meskipun mengandung sebagian besar massa galaksi kita, galaksi ini juga jauh lebih gelap daripada lengan spiral tempat mayoritas bintang Bimasakti berada. Juga terletak di wilayah ini adalah sungai gas yang dikenal sebagai "Magellanic Stream", yang membentuk tepi terluar dari SMC dan LMC dan mencapai ke arah Bima Sakti.
Aliran ini miskin logam, tidak seperti awan gas yang ditemukan di luar Bimasakti. Hal ini memungkinkan David Nidever, asisten profesor di Montana State University dan rekan penulis penelitian ini, untuk menentukan bahwa gugus bintang yang baru ditemukan itu berasal dari luar sekolah. Dengan melakukan analisis kandungan logam dari 27 bintang paling terang di gugusan, ia menemukan bahwa keasamannya mirip dengan Aliran Magellan.
Berdasarkan temuan ini, tim menyimpulkan bahwa cluster terbentuk sebagai gas dari Magellanic Stream yang melewati lingkaran Bima Sakti. Dikombinasikan dengan tarikan gravitasi galaksi kita, melewati lingkaran cahaya menciptakan gaya seret yang menekan gas ke titik di mana ia runtuh untuk membentuk bintang-bintang baru. Seiring waktu, bintang-bintang bergerak di depan aliran gas dan bergabung dengan Bima Sakti di luar.
Studi tentang kluster ini dapat memiliki implikasi yang cukup besar bagi pemahaman kita tentang evolusi galaksi kita. Sebagai contoh, para astronom tidak dapat secara efektif membatasi jarak antara Aliran Magellan dan galaksi kita sampai sekarang. Tetapi berkat penemuan gugus bintang baru ini, Price-Whelan dan rekan-rekannya meramalkan bahwa tepi Aliran Magellan berjarak 90.000 tahun cahaya dari Bima Sakti.
Itu kira-kira setengah dari jarak yang diperkirakan sebelumnya. Selain itu, penemuan gugusan di pinggiran Bimasakti juga dapat mengungkapkan apakah Awan Magellan bertabrakan dengan galaksi kita di masa lalu. Ini adalah kecenderungan yang jelas di mana merger terkait: dua benda langit tidak bertabrakan secara langsung, tetapi berayun melewati satu sama lain dan bertukar bahan, akhirnya bergabung untuk membentuk satu objek.
Seperti yang ditunjukkan Nidever, temuan tim ini juga mengarahkan para astronom untuk memperbaiki teori mereka tentang kapan Awan Magellan Besar akan bergabung dengan galaksi kita:
"Jika Magellanic Stream lebih dekat, terutama lengan terdepan yang paling dekat dengan galaksi kita, maka itu kemungkinan akan dimasukkan ke dalam Bima Sakti lebih cepat dari perkiraan model saat ini. Akhirnya, gas itu akan berubah menjadi bintang-bintang baru di cakram Bimasakti. Saat ini, galaksi kita menggunakan gas lebih cepat daripada yang diisi ulang. Gas tambahan ini masuk akan membantu kita mengisi kembali reservoir itu dan memastikan bahwa galaksi kita terus berkembang dan membentuk bintang-bintang baru. "
Studi ini adalah yang terbaru dalam seri yang dimungkinkan oleh Gaia misi, yang secara kolektif meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana galaksi kita berevolusi dan akan terus melakukannya di masa depan. Awalnya direncanakan akan berakhir pada 2018, the Gaia misi telah diperpanjang dan akan tetap beroperasi hingga 2022 (kecuali ekstensi lebih lanjut).
Rilis berikutnya dari Gaia arsip data (EDR3) akan berlangsung di dua bagian, dengan yang pertama dirilis pada kuartal ketiga tahun 2020 dan yang kedua selama paruh kedua tahun 2021. Penemuan Price-Whelan 1 dan analisis spektroskopi tim berikutnya dari bintang-bintang itu kedua subjek makalah yang diterbitkan dalam Jurnal Astrofisika masing-masing pada 5 Desember dan 16 Desember.
