Seperti banyak galaksi spiral lainnya di Semesta, Galaksi Bima Sakti terdiri dari dua struktur seperti cakram - cakram tipis dan cakram tebal. Piringan tebal, yang menyelimuti piringan tipis, mengandung sekitar 20% bintang Bima Sakti dan dianggap lebih tua dari pasangan berdasarkan komposisi bintang-bintangnya (yang memiliki logam lebih besar) dan sifatnya yang lebih menarik.
Namun, dalam sebuah studi baru-baru ini, tim yang terdiri dari 38 ilmuwan yang dipimpin oleh para peneliti dari Pusat Keunggulan ARC Australia untuk Semua Langit Astrofisika dalam Tiga Dimensi (ASTRO-3D) menggunakan data dari pensiunan yang sekarang sudah pensiun. Kepler misi untuk mengukur gempa di cakram Bimasakti. Dari sini, mereka telah merevisi perkiraan resmi tentang usia piringan tebal Bima Sakti, yang mereka simpulkan berusia sekitar 10 miliar tahun.
Studi yang menggambarkan temuan mereka - berjudul "Survei K2-HERMES: usia dan logam dari cakram tebal" - baru-baru ini muncul di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society. Tim peneliti dipimpin oleh Dr. Sanjib Sharma dari Institut Astronomi Sydney dan Pusat Keunggulan ARC untuk Semua Langit Astrofisika dalam Tiga Dimensi (ASTRO-3D) dan termasuk anggota dari beberapa universitas dan lembaga penelitian.
Untuk menentukan usia piringan tebal, Dr. Sharma dan timnya menggunakan metode yang dikenal sebagai asteroseismologi. Ini terdiri dari mengukur osilasi bintang yang disebabkan oleh gempa bumi, di mana kerak bintang mengalami pergeseran mendadak mirip dengan Gempa Bumi. Proses ini memungkinkan para peneliti untuk melakukan "galactic-arkeologi", di mana mereka dapat melihat ke masa lalu ke pembentukan Bimasakti (lebih dari 13 miliar tahun yang lalu).
Seperti yang dijelaskan Dennis Stello - profesor rekanan di Universitas New South Wales dan rekan penulis studi ini, ini memungkinkan mereka untuk menentukan struktur internal bintang:
“Gempa menghasilkan gelombang suara di dalam bintang-bintang yang membuat mereka berdering, atau bergetar. Frekuensi yang dihasilkan memberi tahu kami hal-hal tentang properti internal bintang-bintang, termasuk usia mereka. Ini seperti mengidentifikasi biola sebagai Stradivarius dengan mendengarkan suara yang dihasilkannya. "
Penting untuk dicatat bahwa astronom tidak dapat mendeteksi "suara" aktual yang dihasilkan oleh bintang. Alih-alih, gerakan di dalam interior bintang diukur berdasarkan perubahan kecerahan bintang. Sebelumnya, para astronom telah mencatat bahwa pengamatan dilakukan oleh Kepler misi tidak sesuai dengan model struktur Bima Sakti - yang meramalkan bahwa cakram tebal akan memiliki lebih banyak bintang bermassa rendah.
Sampai sekarang, tidak jelas apakah perbedaan ini disebabkan oleh ketidakakuratan dalam model galaksi, atau karena masalah dalam kriteria pemilihan bintang-bintang. Menggunakan data baru dari K2 Misi, Sharma dan rekan-rekannya menemukan bahwa itu adalah yang pertama. Pada dasarnya, model galaksi sebelumnya mengasumsikan bahwa cakram tebal itu dihuni oleh bintang bermassa rendah, bermetal rendah.
Namun, menggunakan K2 data misi untuk melakukan analisis spektroskopi segar, Dr. Sharma dan timnya menentukan bahwa komposisi kimia yang dimasukkan ke dalam model yang ada tidak benar, yang mengarah pada perkiraan usia mereka yang tidak akurat. Dengan mempertimbangkan hal ini, Dr. Sharma dan timnya dapat menyelaraskan data asteroseismik dengan apa yang diprediksi oleh model galaksi. Seperti dijelaskan Dr. Sharma:
"Temuan ini membersihkan sebuah misteri ... Data sebelumnya tentang distribusi usia bintang-bintang dalam disk tidak setuju dengan model yang dibuat untuk menggambarkannya, tetapi tidak ada yang tahu di mana letak kesalahan - dalam data atau model. Sekarang kami cukup yakin telah menemukannya. "
Sejak diluncurkan pada 2009, data dikumpulkan oleh Kepler misi menyarankan bahwa ada lebih banyak bintang yang lebih muda di disk tebal daripada model yang diprediksi. Meskipun tidak dirancang terutama untuk melakukan astroarchaeology, kemampuannya untuk mengukur perubahan dalam kecerahan bintang (seolah-olah karena transit planet) sangat cocok untuk mengukur gempa bumi.
"Bintang hanyalah instrumen bola penuh gas, tetapi getarannya kecil, jadi kita harus melihat dengan sangat hati-hati," kata Sharma. “Pengukuran kecerahan yang luar biasa dilakukan oleh Kepler ideal untuk itu. Teleskop itu sangat sensitif sehingga bisa mendeteksi peredupan lampu mobil ketika ada kutu melintasinya. ”
Temuan ini menunjukkan bahwa bahkan setelah dua roda reaksinya gagal pada 2013, Kepler masih dapat melakukan pengamatan yang berharga sebagai bagian dari pengamatannya K2 kampanye. Hasil penelitian ini juga merupakan indikasi kuat dari kekuatan analitis asteroseismologi dan kemampuannya untuk memperkirakan usia bintang. Lebih banyak wahyu diharapkan ketika para ilmuwan terus menuangkan data yang diperoleh oleh misi sebelum berhenti beroperasi pada November 2018.
Analisis data ini akan digabungkan dengan informasi baru yang dikumpulkan oleh Satelit Transit Exoplanet Survei NASA (TESS) - KeplerPengganti spiritual, yang mengambil ke ruang angkasa hanya tujuh bulan sebelumnya Kepler pensiunan. Informasi ini akan semakin meningkatkan perkiraan usia untuk lebih banyak bintang dalam cakram dan membantu para astronom untuk mempelajari lebih lanjut tentang pembentukan dan evolusi Bimasakti.
