Sejak kelahiran astronomi moden, para saintis berusaha untuk menentukan sejauh mana galaksi Bima Sakti dan mengetahui lebih lanjut mengenai struktur, pembentukan dan evolusinya. Menurut teori semasa, secara meluas dipercayai bahawa Bima Sakti terbentuk tidak lama selepas Big Bang (kira-kira 13.51 bilion tahun yang lalu). Ini adalah hasil gabungan bintang dan bintang pertama, serta penambahan gas secara langsung dari lingkaran Galactic.
Sejak itu, banyak galaksi dianggap bergabung dengan Bima Sakti, yang mencetuskan pembentukan bintang baru. Tetapi menurut kajian baru oleh pasukan penyelidik Jepun, galaksi kita mempunyai sejarah yang lebih bergolak daripada yang difikirkan sebelumnya. Menurut penemuan mereka, Bima Sakti mengalami era tidak aktif antara dua tempoh pembentukan bintang yang berlangsung selama berbilion tahun, mati dengan berkesan sebelum kembali hidup.
Kajian mereka, yang berjudul "Pembentukan bintang kejiranan suria dalam dua generasi dipisahkan oleh 5 bilion tahun", baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Alam semula jadi. Kajian ini dilakukan oleh Masafumi Noguchi, ahli astronomi dari Institut Astronomi di Universiti Tohoku, Jepun. Dengan menggunakan idea baru yang dikenali sebagai "aliran udara dingin", Noguchi menghitung evolusi Bima Sakti dalam jangka masa 10 bilion tahun.
Idea penambahan gas sejuk ini pertama kali dikemukakan oleh Avishai Dekel - Ketua Andre Aisenstadt Fisik Teoretis di The Hebrew University di Jerusalem - dan rakan-rakannya untuk menjelaskan bagaimana galaksi mengeluarkan gas dari ruang sekitar semasa pembentukannya. Konsep pembentukan dua peringkat juga telah dicadangkan pada masa lalu oleh Yuval Birnboim - seorang pensyarah kanan di The Hebrew University - dan rakan-rakannya untuk menjelaskan pembentukan galaksi yang lebih besar di Alam Semesta kita.
Namun, setelah membina model Bima Sakti menggunakan data komposisi bintangnya, Noguchi menyimpulkan bahawa galaksi kita sendiri juga mengalami dua peringkat pembentukan bintang. Menurut kajiannya, sejarah Bima Sakti dapat dilihat dengan melihat komposisi unsur bintang-bintangnya, yang merupakan hasil komposisi gas dari mana ia terbentuk.
Ketika melihat bintang-bintang di kejiranan Suria, banyak tinjauan astronomi menyatakan bahawa terdapat dua kumpulan yang mempunyai komposisi kimia yang berbeza. Salah satunya kaya dengan unsur-unsur seperti oksigen, magnesium dan silikon (unsur-unsur alfa) sementara yang lain kaya dengan zat besi. Sebab dikotomi ini adalah misteri lama, tetapi model Noguchi memberikan kemungkinan jawapan.
Menurut model ini, Bima Sakti bermula ketika aliran gas sejuk masuk ke galaksi dan menyebabkan terbentuknya generasi pertama bintang. Gas ini mengandungi unsur-unsur alfa akibat supernova jenis II jangka pendek - di mana bintang mengalami keruntuhan teras pada akhir kitaran hayatnya dan kemudian meletup - melepaskan unsur-unsur ini ke dalam medium intergalaksi. Ini menyebabkan generasi pertama bintang kaya dengan unsur-unsur alfa.
Kemudian, kira-kira 7 bilion tahun yang lalu, gelombang kejutan muncul yang memanaskan gas ke suhu tinggi. Ini menyebabkan gas sejuk berhenti mengalir ke galaksi kita, menyebabkan pembentukan bintang berhenti. Masa dormansi dua bilion tahun berlanjutan di galaksi kita. Selama ini, supernova jenis Ia yang tahan lama - yang berlaku dalam sistem binari di mana kerdil putih secara beransur-ansur menyedut bahan dari rakannya - menyuntikkan besi ke dalam gas intergalaksi dan mengubah komposisi unsurnya.
Lama kelamaan, gas intergalaksi mula menyejuk dengan memancarkan radiasi dan mula mengalir kembali ke galaksi 5 bilion tahun yang lalu. Ini membawa kepada generasi kedua pembentukan bintang, termasuk Matahari kita, yang kaya akan zat besi. Walaupun formasi dua peringkat telah menunjukkan galaksi yang jauh lebih besar pada masa lalu, Noguchi dapat mengesahkan bahawa gambaran yang sama berlaku untuk Bima Sakti kita sendiri.
Terlebih lagi, kajian lain menunjukkan bahawa perkara yang sama berlaku untuk jiran terdekat Bima Sakti, Galaxy Andromeda. Ringkasnya, model Noguchi meramalkan bahawa galaksi spiral besar mengalami jurang dalam pembentukan bintang, sedangkan galaksi yang lebih kecil menjadikan bintang secara berterusan.
Di masa depan, pemerhatian oleh teleskop yang ada dan generasi akan datang kemungkinan akan memberikan bukti tambahan mengenai fenomena ini dan memberitahu kita lebih banyak mengenai pembentukan galaksi. Dari ini, ahli astronomi juga dapat membina model yang semakin tepat mengenai bagaimana Alam Semesta kita berkembang dari masa ke masa.
