Terlepas dari ribuan tahun penelitian dan pengamatan, ada banyak hal yang masih belum diketahui para astronom tentang Galaksi Bima Sakti. Saat ini, para astronom memperkirakan bahwa ia membentang 100.000 hingga 180.000 tahun cahaya dan terdiri dari 100 hingga 400 miliar bintang. Selain itu, selama beberapa dekade, ada pertanyaan yang belum terselesaikan tentang bagaimana struktur galaksi kita berevolusi selama miliaran tahun.
Sebagai contoh, para astronom telah lama menduga bahwa halo galaksi berasal dari - struktur raksasa bintang yang mengorbit di atas dan di bawah piringan datar Bima Sakti - terbentuk dari puing-puing yang ditinggalkan oleh galaksi kecil yang bergabung dengan Bima Sakti. Tetapi menurut sebuah penelitian baru oleh tim astronom internasional, tampaknya bintang-bintang ini mungkin berasal dari Bima Sakti tetapi kemudian dikeluarkan.
Studi baru-baru ini muncul di jurnal Alam dengan judul "Dua kelebihan bintang yang secara kimia mirip pada sisi yang berlawanan dari bidang disk Galactic". Penelitian ini dipimpin oleh Margia Bergmann, seorang peneliti dari Institut Max Planck untuk Astronomi, dan termasuk anggota dari Universitas Nasional Australia, Institut Teknologi California, dan beberapa universitas.
Demi studi mereka, tim mengandalkan data dari W.M. Observatorium Keck untuk menentukan pola kelimpahan kimiawi dari 14 bintang yang terletak di halo galaksi. Bintang-bintang ini terletak di dua struktur halo yang berbeda - Triangulum-Andromeda (Tri-Dan) dan overdensitas bintang A13 - yang sekitar 14.000 tahun cahaya di atas dan di bawah cakram Bimasakti.
Seperti yang dijelaskan Bergemann dalam siaran pers Keck Observatory:
“Analisis kelimpahan bahan kimia adalah tes yang sangat kuat, yang memungkinkan, dengan cara yang mirip dengan pencocokan DNA, untuk mengidentifikasi populasi induk bintang. Populasi induk yang berbeda, seperti cakram Bima Sakti atau halo, galaksi satelit kerdil atau kluster globular, diketahui memiliki komposisi kimia yang sangat berbeda. Jadi, begitu kita tahu dari apa bintang-bintang itu dibuat, kita dapat langsung menghubungkannya dengan populasi induknya. ”
Tim juga memperoleh spektra dari satu tambahan menggunakan Very Large Telescope (VLT) Observatorium Eropa Selatan di Chili. Dengan membandingkan komposisi kimia dari bintang-bintang ini dengan yang ditemukan dalam struktur kosmik lainnya, para ilmuwan memperhatikan bahwa komposisi kimia hampir identik. Tidak hanya mereka serupa di dalam dan di antara kelompok-kelompok yang diteliti, mereka juga sangat cocok dengan pola kelimpahan bintang yang ditemukan di cakram luar Bima Sakti.
Dari ini, mereka menyimpulkan bahwa populasi bintang di Halo Galactic ini terbentuk di Bima Sakti, tetapi kemudian dipindahkan ke lokasi di atas dan di bawah Disk Galactic. Fenomena ini dikenal sebagai "penggusuran galaksi", di mana struktur didorong dari bidang Bima Sakti ketika galaksi kerdil besar melewati cakram galaksi. Proses ini menyebabkan osilasi yang mengeluarkan bintang dari cakram, di mana galaksi kerdil bergerak.
"Osilasi dapat dibandingkan dengan gelombang suara dalam alat musik," tambah Bergemann. “Kami menyebutnya 'dering' di galaksi Bima Sakti 'galaktoseismologi,' yang telah diprediksi secara teoritis beberapa dekade yang lalu. Kami sekarang memiliki bukti paling jelas untuk osilasi ini di cakram galaksi kami yang diperoleh sejauh ini! "
Pengamatan ini dimungkinkan berkat Spektrometer Echelle Resolusi Tinggi (HiRES) pada Teleskop Keck. Seperti Judy Cohen, Profesor Astronomi Kate Van Nuys Page di Caltech dan rekan penulis dalam penelitian ini, menjelaskan:
“Throughput tinggi dan resolusi spektral HIRES yang tinggi sangat penting bagi keberhasilan pengamatan bintang-bintang di bagian luar Bimasakti. Faktor kunci lainnya adalah kelancaran pengoperasian Observatorium Keck; pengarahan yang baik dan operasi yang halus memungkinkan seseorang untuk mendapatkan spektrum bintang yang lebih banyak hanya dalam beberapa malam pengamatan. Spektrum dalam penelitian ini diperoleh hanya dalam satu malam waktu Keck, yang menunjukkan betapa berharganya bahkan satu malam pun. ”
Temuan ini sangat menarik karena dua alasan. Di satu sisi, ini menunjukkan bahwa bintang-bintang halo kemungkinan berasal dari cakram Galactic - bagian yang lebih muda dari Bima Sakti. Di sisi lain, ini menunjukkan bahwa piringan Bima Sakti dan dinamikanya jauh lebih kompleks daripada yang diperkirakan sebelumnya. Seperti yang dikatakan Allyson Sheffield dari LaGuardia Community College / CUNY, dan rekan penulisnya di koran, mengatakan:
“Kami menunjukkan bahwa mungkin cukup umum bagi kelompok bintang di cakram untuk dipindahkan ke alam yang lebih jauh di dalam Bima Sakti - setelah 'diusir' oleh galaksi satelit yang menyerang. Pola kimia serupa juga dapat ditemukan di galaksi lain, menunjukkan potensi universalitas galaksi dari proses dinamis ini. "
Sebagai langkah selanjutnya, para astronom berencana untuk menganalisis spektrum bintang tambahan dalam overdensitas Tri-And dan A13, serta bintang-bintang di struktur bintang lain yang jauh dari piringan. Mereka juga berencana untuk menentukan massa dan usia bintang-bintang ini sehingga mereka dapat membatasi batas waktu kapan penggusuran galaksi ini terjadi.
Pada akhirnya, tampaknya asumsi lain tentang evolusi galaksi telah diperbarui. Dikombinasikan dengan upaya berkelanjutan untuk menyelidiki inti galaksi - untuk melihat bagaimana Lubang Hitam Supermasif mereka dan pembentukan bintang terkait - kita tampaknya semakin memahami bagaimana alam semesta kita berevolusi dari waktu ke waktu.
