Pada hari-hari awal Semesta kita, lebih dari 13 miliar tahun yang lalu, ada sangat sedikit struktur. Ada bintang-bintang, dan mereka terbentuk dengan kecepatan tinggi, memulai apa yang dikenal sebagai Era Stelliferous. Tetapi galaksi-galaksi besar dan megah yang kita lihat hari ini, termasuk galaksi Bima Sakti kita, belum terbentuk.
Galaksi pertama yang terbentuk adalah galaksi kerdil, dan seiring waktu, mereka bergabung bersama untuk membangun jenis galaksi spiral yang kita lihat hari ini. Para astronom tahu itu yang terjadi, tetapi waktu yang tepat untuk Bima Sakti belum jelas. Sekarang sebuah penelitian baru yang diterbitkan di Nature Astronomy telah mengungkapkan beberapa detail dalam pembentukan galaksi rumah kita.
Studi baru, berjudul "Mengungkap kelahiran Bima Sakti melalui usia bintang akurat dengan Gaia" didasarkan pada data dari pesawat ruang angkasa Gaia ESA. Misi Gaia adalah memetakan bintang-bintang di Bima Sakti. Itu tidak akan memetakan mereka semua, tetapi itu akan secara akurat mengukur posisi dan gerakan hanya satu persen dari 100 miliar bintang galaksi. Sampel itu mengungkap gambaran keseluruhan galaksi.
Gerakan bintang diberikan kepada bintang itu pada saat pembentukannya. Gaia membuat peta 3D dari Bima Sakti dengan mengukur gerakan ini. Pada dasarnya, peta itu memungkinkan para astronom untuk melihat ke masa lalu, dengan melacak gerakan bintang ke belakang. Itu sebabnya data Gaia adalah alat yang sangat kuat untuk memahami sejarah Bima Sakti.
Sebuah tim astronom dari Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) menggunakan data ini untuk memeriksa sejarah Bimasakti dan mencari tahu seperti apa bentuknya di masa lalu. Penulis utama artikel ini adalah Carme Gallart, seorang peneliti di IAC. Dalam siaran pers, Gallart berkata, “Kami telah menganalisis, dan membandingkan dengan model teoritis, distribusi warna dan besaran (kecerahan) bintang-bintang di Bima Sakti, membaginya menjadi beberapa komponen; yang disebut halo bintang (struktur bola yang mengelilingi galaksi spiral) dan piringan tebal (bintang yang membentuk piringan Galaksi kita, tetapi menempati kisaran ketinggian tertentu.) "
Para astronom telah mempelajari halo galaksi Bima Sakti dan menemukan dua populasi bintang yang berbeda di sana. Salah satu populasi tersebut didominasi oleh bintang biru. Gerakan bintang-bintang itu memberi tahu para astronom bahwa mereka adalah sisa-sisa galaksi kerdil yang bergabung dengan Bima Sakti. Galaksi kerdil kuno itu bernama Gaia-Enceladus. Populasi lain di lingkaran cahaya terdiri dari bintang merah. Sejarah bintang-bintang itu, dan garis waktu penggabungan Bimasakti / Gaia-Enceladus, tidak pernah dipahami dengan baik.
Berkat misi Gaia dan karya para astronom ini, kami sekarang mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang merger.
"Menganalisis data dari Gaia telah memungkinkan kami untuk mendapatkan distribusi usia bintang-bintang di kedua komponen dan telah menunjukkan bahwa keduanya dibentuk oleh bintang yang sama-sama tua, yang lebih tua dari pada cakram tebal," kata peneliti IAC dan penulis bersama Chris Brook.
Tapi itu menimbulkan pertanyaan lain: Jika kedua populasi bintang memiliki usia yang sama, bagaimana perbedaannya? Sebagian besar bermuara pada keasamannya.
"Potongan terakhir dari teka-teki itu diberikan oleh jumlah" logam "(unsur-unsur yang bukan hidrogen atau helium) di bintang-bintang dari satu komponen atau yang lain," jelas Tomas Ruiz Lara, seorang peneliti IAC dan penulis bersama. "Bintang-bintang di komponen biru memiliki jumlah logam yang lebih kecil daripada bintang-bintang di komponen merah."
Temuan ini, dengan tambahan prediksi simulasi yang juga dianalisis dalam artikel, telah memungkinkan para peneliti untuk menyelesaikan sejarah pembentukan Bima Sakti.
Hasil karya ini menceritakan tentang pembentukan bintang dan penggabungan dan pertumbuhan galaksi yang menghasilkan Bima Sakti masa kini.
Kisah ini dimulai 13 miliar tahun lalu, beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, ketika bintang-bintang terbentuk dalam dua sistem yang terpisah. Salah satunya adalah galaksi kerdil Gaia-Enceladus, dan yang lainnya adalah nenek moyang Bima Sakti kita. Bima Sakti awal sekitar 4 kali lebih besar dari galaksi kerdil, dan terdiri dari bintang-bintang yang lebih muda dan lebih tinggi logamnya.
Sekitar 10 miliar tahun yang lalu, ada tabrakan hebat antara Gaia-Enceladus dan Bima Sakti awal. Peristiwa itu membuat beberapa bintang dari galaksi kerdil dan beberapa dari Bima Sakti yang lebih besar menjadi gerakan kacau, dan akhirnya mereka membentuk lingkaran cahaya. Kemudian ada periode panjang ledakan kacau pembentukan bintang, sampai semuanya beres sekitar 6 miliar tahun yang lalu. Kemudian, gas mengendap di cakram galaksi, dan memberi kami apa yang kami sebut cakram tipis.
"Sampai sekarang semua prediksi kosmologis dan pengamatan galaksi spiral yang jauh mirip dengan Bima Sakti menunjukkan bahwa fase kekerasan penggabungan antara struktur yang lebih kecil sangat sering terjadi," jelas Matteo Monelli, seorang peneliti di IAC dan rekan penulis artikel. . "Sekarang kita telah dapat mengidentifikasi kekhususan proses di Galaxy kita sendiri, mengungkapkan tahap pertama dari sejarah kosmik kita dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya."
Lebih:
- Siaran Pers: Hari-hari awal Bima Sakti terungkap
- Artikel Penelitian: Mengungkap kelahiran Bima Sakti melalui usia bintang yang akurat dengan Gaia
- Misi Gaia ESA
