Bagi kami, langit malam mungkin terlihat seperti semburan bintang secara acak, tetapi para astronom mengetahui bahwa di beberapa wilayah galaksi kita, bintang-bintang telah bergerombol menjadi fitur-fitur yang menyerupai yang ada di Bumi - aliran, gelombang, lengkungan, dan pegunungan.
Aktivitas tektonik menciptakan beragam fitur Bumi, tetapi para ilmuwan tidak yakin apa yang membuat tiruan bintang di Bima Sakti. Sekarang, para peneliti sedang menguji penyebabnya, termasuk kekuatan yang datang dari luar galaksi kita. Namun, tersangka yang sebenarnya mungkin adalah Bima Sakti itu sendiri.
Para ilmuwan menggambarkan Bimasakti sebagai galaksi spiral berpalang - pada dasarnya berbentuk seperti telur yang menghadap ke atas, dengan distribusi bintang-bintang. Tetapi pada skala yang lebih kecil, ada lebih banyak detail yang bersembunyi di topografi galaksi ini.
Sejak 2013, misi Badan Antariksa Eropa bernama Gaia telah menjalankan sensus Bimasakti, dengan tujuan membuat katalog lebih dari 1 miliar bintang. Menggunakan data baru yang dirilis pada April 2018 tentang pengukuran tepat lokasi dan pergerakan bintang untuk tambahan 550 juta objek, para astronom kini dapat menjelajahi galaksi dengan dimensi baru.
Sementara eksplorasi galaksi ini telah mengungkap medan baru, seperti punggungan dan lengkungan, para ilmuwan tidak dapat sepenuhnya menjelaskan bagaimana struktur bintang terbentuk. Sebuah tim yang dipimpin oleh para astronom di University of Sydney, Australia, memutuskan untuk mencoba menciptakan kembali dalam model komputer beberapa fitur yang mereka lihat di bintang-bintang.
Para peneliti fokus pada serangkaian delapan punggung bukit di Bima Sakti yang dilipat satu sama lain seperti barisan pegunungan. Data Gaia menunjukkan bahwa punggungan, yang diapit bersama di lapisan tengah cakram Bimasakti, masing-masing memiliki koleksi bintang-bintang unik yang sedang mempelajari puncaknya. Menggunakan data dari misi lain yang menganalisis komposisi bintang, mereka memperhatikan bahwa semua bintang memiliki komposisi unsur yang mirip dengan matahari. Karena komposisi unsur dapat memberi petunjuk pada usia bintang, ini memberi tahu mereka bahwa bintang-bintang muda ini tidak tersebar sebanyak bintang-bintang yang lebih tua, yang membantu dalam memahami bagaimana bubungan terbentuk.
Teori tentang bagaimana ridges dan fitur-fitur lain dibuat jatuh ke dalam dua kategori: internal dan eksternal. Beberapa teori mengusulkan bahwa mekanisme galaksi internal adalah kunci untuk membentuk geografi galaksi. Misalnya, interaksi gravitasi dapat menghasilkan gelombang resonansi yang membuat gumpalan materi lebih besar dari yang lebih kecil. Atau, gesekan antara bintang, gas, dan debu di galaksi dapat menyebabkan terciptanya fitur topografi ini, seperti pakaian dalam mesin cuci yang kusut bersama ketika mereka bergerak melewati satu sama lain dalam proses pembersihan. Teori-teori lain mengusulkan bahwa beberapa fitur eksternal bergerak melalui galaksi, seperti galaksi kerdil kecil lainnya, dan itulah yang mengerutkan bintang-bintang. (Untuk menggambarkan teori ini, bayangkan menyeret kaki Anda sambil menyilangkan permadani, menyebabkannya terlipat.)
Tim menggunakan simulasi komputer dari proses internal dan eksternal ini untuk melihat apakah distribusi bintang dapat diciptakan kembali dalam kondisi yang berbeda. Mereka menemukan bahwa punggungan lebih cocok dengan yang dibuat di daerah terisolasi melalui proses internal yang disebut pencampuran fase, di mana kelompok-kelompok bintang secara bertahap bercampur, seperti rum dan kokas diaduk dalam koktail, karena morphing lengan spiral dari waktu ke waktu. . Selain itu, kehadiran bintang-bintang muda, yang belum memiliki banyak waktu untuk menyebar seperti bintang-bintang yang lebih tua, di pegunungan juga menunjukkan kekuatan terdekat adalah sumber untuk fitur. Dalam simulasi wilayah yang secara gravitasi terkena galaksi yang melintas, hasilnya menunjukkan tonjolan yang jauh lebih tinggi daripada yang terlihat di Bima Sakti.
Jadi ketinggian punggungan "mungkin menjadi salah satu cara untuk membedakan antara proses internal dan eksternal," kata Shourya Khanna, astronom di University of Sydney dan penulis utama di koran baru.
Masih ada beberapa batasan. Para peneliti belum memodelkan gas dalam simulasi mereka, yang dapat mempengaruhi hasil. Penelitian telah menemukan bukti bahwa galaksi terdekat pernah melewati Bima Sakti. Bisa jadi ini jenis interaksi eksternal yang cenderung menciptakan aliran bintang, sementara proses internal - seperti pencampuran fase - lebih bertanggung jawab untuk punggungan, studi menunjukkan. Dengan banyak bintang yang tersisa untuk katalog, Gaia mungkin belum memberikan petunjuk lebih banyak kepada para astronom tentang kekuatan yang membentuk geografi menakjubkan galaksi kita.
"Wilayah galaksi di mana saat ini kami memiliki banyak informasi cukup dekat dengan matahari, tetapi rilis Gaia yang akan datang harus memperluas ukuran wilayah itu," kata Alice Quillen, astronom di University of Rochester, yang tidak terlibat dalam belajar.
Para ilmuwan mempublikasikan temuan mereka secara online di jurnal pracetak arXiv, dan telah mengirimkannya untuk dipublikasikan dalam jurnal Monthly Noticeices dari Royal Astronomical Society.
