Para astronom telah mengetahui selama beberapa waktu bahwa Galaksi Bima Sakti dan galaksi Andromeda akan bertabrakan di masa mendatang. Tebakan terbaik untuk pertemuan itu adalah sekitar 3,75 miliar tahun dari sekarang. Tapi sekarang sebuah studi baru berdasarkan Data Release 2 dari misi Gaia ESA membawa kejelasan untuk tabrakan masa depan ini.
Ada lebih banyak gambar tabrakan keseluruhan daripada hanya Bima Sakti dan Andromeda (M31). Dua galaksi adalah bagian dari kelompok galaksi yang disebut Grup Lokal, dan Grup Lokal memiliki anggota besar ketiga, Triangulum Galaxy (M33). Meskipun Grup Lokal berisi galaksi lain, itu adalah tiga yang disebutkan di atas yang merupakan mayoritas massa. Dari ketiganya, Andromeda adalah yang paling masif, Bima Sakti adalah yang paling masif kedua, dan Triangulum adalah yang ketiga.
Grup Lokal terdiri dari lebih dari 54 galaksi yang berbeda, meskipun kebanyakan dari mereka adalah galaksi kerdil, yang secara gravitasi terikat pada tiga besar. Pusat gravitasi Grup ada di antara Bima Sakti dan Andromeda.
Meskipun tabrakan telah diprediksi untuk beberapa waktu sekarang, masih ada banyak ketidakpastian. Teleskop luar angkasa Hubble dan lingkup ‘berbasis darat lainnya seperti Very Long Baseline Array (VLBA) telah memberikan bukti pengamatan untuk tabrakan ini. Dengan data itu, para astronom telah dapat belajar sedikit tentang bagaimana orbit Andromeda dan Triangulum telah berubah dari waktu ke waktu.
Andromeda dan Triangulum adalah galaksi spiral, seperti Bima Sakti, dan mereka berada di suatu tempat antara 2,5 dan 3 juta tahun cahaya dari kita. Mereka juga cukup dekat untuk berpotensi berinteraksi secara gravitasi, yang membingungkan prediksi tabrakan.
Di sinilah misi Gaia ESA masuk.
“Kami perlu menjelajahi gerakan galaksi dalam 3D untuk mengungkap bagaimana mereka tumbuh dan berkembang, dan apa yang menciptakan dan memengaruhi fitur dan perilaku mereka.“
Penulis utama studi, Roeland van der Marel, Space Science Telescope Institute (STScI) Baltimore, AS.
“Kami perlu menjelajahi gerakan galaksi dalam 3D untuk mengungkap bagaimana mereka tumbuh dan berkembang, dan apa yang menciptakan dan memengaruhi fitur dan perilaku mereka,”Kata penulis utama Roeland van der Marel dari Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimore, AS. “Kami dapat melakukan ini menggunakan paket kedua data berkualitas tinggi yang dirilis oleh Gaia.“
Misi Gaia membuat peta 3D galaksi Bima Sakti kita, dan juga melakukan hal yang sama untuk bagian-bagian Grup Lokal. Sementara opes lingkup seperti Hubble memberi kami pandangan tajam tentang anggota lain dari Grup Lokal, mereka tidak memberi kami pengukuran akurat posisi dan gerakan masing-masing bintang. Itu misi Gaia.
“Kami menyisir data Gaia untuk mengidentifikasi ribuan bintang individu di kedua galaksi, dan mempelajari bagaimana bintang-bintang ini bergerak di dalam rumah galaksi mereka,”Tambah rekan penulis Mark Fardal, juga dari STScI. "Sementara Gaia terutama bertujuan untuk mempelajari Bimasakti, itu cukup kuat untuk melihat bintang-bintang besar dan cerah di daerah pembentuk bintang terdekat - bahkan di galaksi di luar kita.“
Di masa lalu, ketika para astronom menggunakan Hubble dan observatorium lain untuk mempelajari gerakan tiga anggota terbesar Grup Lokal, mereka menemukan dua kemungkinan. Entah galaksi Triangulum berada pada orbit enam miliar tahun yang sangat panjang di sekitar Andromeda tetapi sudah jatuh ke dalamnya di masa lalu, atau saat ini sedang dalam kejatuhan pertama. Setiap skenario mencerminkan jalur orbit yang berbeda, dan dengan demikian sejarah pembentukan dan masa depan yang berbeda untuk setiap galaksi.
Tapi sekarang Gaia telah memberikan data lebih banyak kepada para astronom. Tidak hanya mengungkapkan bagaimana galaksi bergerak melalui ruang, itu menunjukkan laju putarannya. Data kecepatan putar ini telah lama diidam-idamkan, sejak para astronom mulai mempelajari pembentukan dan evolusi galaksi seratus tahun yang lalu, dan Gaia akhirnya mengirimkannya.
“Butuh observatorium setinggi Gaia untuk akhirnya melakukannya.“
Roeland van der Marel, STScI.
“Butuh observatorium setinggi Gaia untuk akhirnya melakukannya,”Kata Roeland. “Untuk pertama kalinya, kami telah mengukur bagaimana M31 dan M33 berputar di langit. Para astronom biasa melihat galaksi sebagai dunia yang terkelompok yang tidak mungkin terpisah 'pulau', tetapi kita sekarang tahu sebaliknya. Butuh waktu 100 tahun dan Gaia akhirnya mengukur laju rotasi sejati, kecil, dari tetangga galaksi besar terdekat kita, M31. Ini akan membantu kita untuk lebih memahami tentang sifat galaksi.“
Para peneliti di balik penelitian ini menggabungkan data yang ada dengan data baru dari Gaia Release 2 untuk membuat gambaran yang lebih akurat tentang bagaimana Andromeda dan Triangulum bergerak melalui ruang. Mereka mampu memproyeksikan ini ke masa lalu dan masa depan selama miliaran tahun.
“Kecepatan yang kami temukan menunjukkan bahwa M33 tidak dapat berada di orbit panjang di sekitar M31, ”kata co-penulis Ekta Patel dari University of Arizona, USA. “Model kami dengan suara bulat menyiratkan bahwa M33 harus berada di jalan masuk pertama ke M31.“
Penelitian ini juga mengungkapkan lebih banyak tentang apa yang ada di galaksi Bima Sakti dan Andromeda. Daripada tabrakan (yang lebih tepat disebut interaksi pasang surut karena tidak ada bintang atau planet yang akan bertabrakan), akan ada lebih banyak pukulan sekilas. Dan alih-alih terjadi dalam sekitar 3,75 miliar tahun, itu akan menjadi sekitar 4,5 miliar tahun. Fiuh!
“Temuan ini sangat penting untuk pemahaman kita tentang bagaimana galaksi berevolusi dan berinteraksi. "
Timo Prusti, Ilmuwan Proyek ESA Gaia
Makalah baru, dan data baru dari Gaia, juga menjelaskan bagaimana galaksi seperti Andromeda dan Triangulum terbentuk dan berevolusi.
“Temuan ini sangat penting untuk pemahaman kita tentang bagaimana galaksi berevolusi dan berinteraksi, " kata Timo Prusti, ESA Gaia Project Scientist. “Kami melihat fitur yang tidak biasa di M31 dan M33, seperti aliran yang melengkung dan ekor gas dan bintang. Jika galaksi tidak bersatu sebelumnya, galaksi ini tidak dapat diciptakan oleh kekuatan yang dirasakan selama merger. Mungkin mereka terbentuk melalui interaksi dengan galaksi lain, atau oleh dinamika gas di dalam galaksi itu sendiri.
Sumber:
- Makalah Penelitian: Pertama Gaia Dinamika Sistem Andromeda: Gerakan Tepat DR2, Orbits, dan Rotasi M31 dan M33
- Siaran Pers ESA: GAIA Memutar Kecepatan Baru Untuk Benturan Bimasakti-Andromeda
- Misi GAIA ESA
