Antara 300 juta hingga 900 juta tahun yang lalu, galaksi Bima Sakti kita hampir bertembung dengan galaksi kerdil Sagittarius. Data dari misi Gaia ESA menunjukkan kesan berterusan dari peristiwa ini, dengan bintang-bintang bergerak seperti riak di permukaan kolam. Perlanggaran galaksi adalah sebahagian dari kanibalisasi galaksi kerdil yang berterusan oleh Bima Sakti yang jauh lebih besar.
"Pada mulanya ciri-ciri itu sangat aneh bagi kami." - Teresa Antoja, Penyelidik Utama, Universität de Barcelona, Sepanyol.
Objektif sains utama Gaia adalah meninjau satu bilion bintang di kawasan galaksi kita. Ia membuat peta 3D ketepatan Bima Sakti yang tepat, dan menjawab soalan mengenai asal usul dan evolusi galaksi kita. ESA melancarkan Gaia pada tahun 2013 dalam misi lima tahun yang dirancang.
Gaia menemui pertemuan antara Bima Sakti dan galaksi kerdil Sagittarius dengan memetakan pergerakan bintang di cakera galaksi Bima Sakti. Gaia mengukur kedudukan dan kelajuan tepat satu bilion bintang dengan tepat. Kapal angkasa itu mengusahakan apa yang dikenali sebagai 'ruang fasa' untuk subset beberapa juta bintang, dengan menganggarkan halaju tiga dimensi bagi bintang-bintang tersebut. Ruang fasa ini, atau gabungan kedudukan dan halaju, membolehkan para saintis mengkaji pergerakan bintang bintang dalam cakera.
"Saya agak terkejut dan saya fikir mungkin ada masalah dengan data kerana bentuknya sangat jelas." - Teresa Antoja, Universitat de Barcelona, Sepanyol.
Gerakan bintang di ruang fasa mengungkapkan sesuatu yang mengejutkan dan tidak dijangka. Penyelidik utama Teresa Antoja, dari Universität de Barcelona di Sepanyol, terkejut dengan apa yang didedahkan oleh data tersebut. Dia fikir pasti ada masalah dalam data. Corak seperti siput yang tidak pernah dilihat sebelumnya menonjol. Coraknya berada dalam grafik ketinggian bintang di atas atau di bawah satah Galaksi, diplotkan dengan halaju pada arah yang sama. "Pada mulanya fitur itu sangat pelik bagi kami," kata Teresa. "Saya agak terkejut dan saya fikir mungkin ada masalah dengan data kerana bentuknya sangat jelas."
Tetapi misi Gaia adalah syarikat besar. Ia mempunyai pasukan Pemprosesan dan Analisis Data di seluruh Eropah, dan pasukan tersebut menguji semua data sebelum melepaskannya. Antoja dan rakan-rakannya juga menguji data untuk melihat apakah kesalahan menyebabkan bentuk itu muncul. Tetapi perburuan mereka untuk kesilapan tidak menghasilkan apa-apa. Mereka harus menerima bahawa bentuk yang tidak biasa dan tidak dijangka itu sebenarnya ada.
"Nampaknya tiba-tiba anda memakai kacamata yang tepat dan anda melihat semua perkara yang tidak mungkin dilihat sebelumnya," kata Teresa.
Antoja menyedari bahawa bentuknya dinyatakan kerana data dari Gaia berkualiti tinggi. Ia seperti memakai cermin mata yang betul. Langkah seterusnya adalah untuk mengetahui apa yang menyebabkan bentuk ini.
Riak di bintang cakera Bima Sakti seperti riak di kolam. "Ini seperti melemparkan batu ke kolam, yang menggantikan air sebagai riak dan ombak," jelas Teresa. Walau bagaimanapun, permukaan kolam tenang dengan cepat. Gerak bintang telah berlangsung selama beratus-ratus juta tahun.
Setelah pasukan mengetahui bahawa mereka melihat sesuatu yang nyata, mereka mula menyiasat penyebab ‘riak’ ini. Apa yang telah terjadi kepada Bima Sakti untuk menghasilkannya?
Bima Sakti, seperti banyak galaksi besar, adalah sedikit kanibal. Salah satu cara pertumbuhannya begitu besar adalah dengan menyerap bintang dari kelompok bintang dan galaksi lain. Setelah diserap, bintang-bintang ini bercampur dengan galaksi yang lain. Tetapi dalam kes ini, anggota Bima Sakti yang baru tidak bercampur aduk.
Amina Helmi bekerja di University of Groningen, di Belanda. Dia adalah kolaborator dalam projek dan penulis kedua pada kertas yang dihasilkan. Helmi mengingatkan kajian sendiri dan penyelidik lain mengenai galaksi kerdil Sagittarius. Sagittarius hanya mengandungi beberapa puluh juta bintang, jauh lebih sedikit daripada 100 hingga 400 bilion bintang di Bima Sakti. Helmi tahu bahawa Bima Sakti sedang memakan galaksi Sagittarius.
Kali terakhir kedua galaksi saling berdekatan, mereka tidak bertembung. Tetapi graviti dari pertemuan dekat itu cukup mengganggu sebilangan bintang dalam cakera Bima Sakti. Sama seperti batu yang dilempar yang bergelombang permukaan kolam.
"Ini adalah jenis penemuan yang kami harapkan berasal dari data Gaia." - Timo Prusti, Saintis Projek Gaia di ESA.
Anggaran untuk pertemuan terakhir antara Sagittarius dan Bima Sakti adalah antara 200 juta hingga 1 bilion tahun yang lalu. Dan jangka masa itu sesuai dengan jangka masa yang ditentukan oleh data Gaia.
Kedengarannya sangat meyakinkan. "Kajian ini menyiratkan, cakera galaksi kita secara dinamis muda, sensitif terhadap gangguan dan berubah dari masa ke masa", kata Antoja. Tetapi masih ada keperluan untuk berhati-hati. Hubungan antara gerakan bintang dalam cakera Bima Sakti dan galaksi Sagittarius didasarkan pada model dan analisis komputer yang mudah.
Data Gaia mempunyai lebih banyak lagi untuk mengajar kita mengenai evolusi Bima Sakti. Pasukan di sebalik kajian ini bermaksud untuk mengkaji keseluruhan fenomena dengan lebih lengkap. Ada banyak kerja yang perlu dilakukan, dan sejumlah besar data untuk diselesaikan.
"Penemuan itu mudah; tafsirannya lebih sukar. Dan pemahaman penuh tentang makna dan implikasinya mungkin memakan masa beberapa tahun. " kata Amina.
"Ini adalah jenis penemuan yang kami harapkan berasal dari data Gaia," tambah Timo Prusti, Saintis Projek Gaia di ESA.
- Siaran Akhbar ESA: GAIA Petunjuk Kehidupan Bergejolak Galaxy kami
- Siaran Akhbar Universität de Barcelona: GAIA Mengesan Gegaran di Bima Sakti
- Rumah Misi GAIA
- Kertas Penyelidikan: Cakera Bima Sakti yang Muda dan Bermasalah Dinamik
