Adakah anda pernah terkejut dengan penimbangan tahunan anda di pejabat doktor kerana mendapati bahawa skala bilik mandi anda di rumah salah? Atau, membeli skala baru yang mempunyai perbezaan pendapat dengan yang lama? Itulah yang telah berlaku dengan Galaxy kita sendiri, Bima Sakti. "Galaxy lebih langsing daripada yang kita sangka," kata Xiangxiang Xue dari Institut Max Planck untuk Astronomi di Jerman dan Observatorium Astronomi Nasional China, yang memimpin sebuah pasukan penyelidikan menggunakan Sloan Digital Survey untuk mengukur jisim bintang di galaksi . "Kami agak terkejut dengan hasil ini," kata Donald Schneider, anggota pasukan penyelidik, dari Penn State. Para penyelidik menjelaskan bahawa bukan diet Galaksi yang menyumbang kepada pelangsingan galaksi baru-baru ini, tetapi skala yang lebih tepat.
Para penyelidik menggunakan gerakan bintang jauh untuk membuat penentuan baru mengenai jisim Bima Sakti. Mereka mengukur pergerakan 2.400 bintang "cabang mendatar biru" di lingkaran bintang yang memanjang yang mengelilingi cakera galaksi. Ukuran ini mencapai jarak hampir 200,000 tahun cahaya dari pusat Galaksi, kira-kira pinggir wilayah yang digambarkan dalam gambar di atas. Matahari kita terletak kira-kira 25,000 tahun cahaya dari pusat Galaksi, kira-kira separuh keluar dari cakera Galactic. Dari kepantasan bintang-bintang ini, para penyelidik dapat mengira lebih baik jisim lingkaran cahaya gelap Bima Sakti, yang mereka anggap jauh lebih 'langsing' daripada yang difikirkan sebelumnya.
Penemuan ini berdasarkan data dari projek yang dikenali sebagai SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration), tinjauan besar bintang di Bima Sakti. Dengan menggunakan pengukuran SEGUE halaju bintang di Bima Sakti luar, wilayah yang dikenali sebagai lingkaran bintang, para penyelidik menentukan jisim Galaksi dengan menyimpulkan jumlah graviti yang diperlukan untuk menjaga bintang di orbit. Sebilangan besar graviti itu berasal dari bintang Bima Sakti, tetapi sebahagian besarnya berasal dari penyebaran bahan gelap yang tidak dapat dilihat, yang masih belum difahami sepenuhnya.
Kajian terdahulu mengenai jisim Bima Sakti sebelumnya menggunakan sampel campuran 50 hingga 500 objek. Mereka menyiratkan jisim hingga dua trilion kali massa Matahari untuk jumlah keseluruhan Galaxy. Sebaliknya, apabila pengukuran SDSS-II dalam 180.000 tahun cahaya diperbetulkan ke pengukuran jisim total, ia menghasilkan nilai sedikit di bawah satu-triliun kali jisim Matahari.
"Ukuran SEGUE yang sangat besar memberi kita kelebihan statistik yang besar," kata Hans-Walter Rix, pengarah Institut Astronomi Max Planck. "Kami dapat memilih satu set pelacak yang seragam, dan sampel bintang yang besar memungkinkan kami untuk mengkalibrasi kaedah kami terhadap simulasi komputer Galaxy yang realistik." Seorang kolaborator lain, Timothy Beers dari Michigan State University, menjelaskan, “Jisim keseluruhan Galaxy sukar diukur kerana kita terperangkap di tengahnya. Tetapi ia adalah nombor paling mendasar yang harus kita ketahui jika kita ingin memahami bagaimana Bima Sakti terbentuk atau membandingkannya dengan galaksi jauh yang kita lihat dari luar. "
Semua pemerhatian SDSS-II dibuat dari teleskop 2.5 meter di Observatorium Apache Point di New Mexico. Teleskop menggunakan kamera digital mozaik untuk menggambarkan kawasan langit yang luas dan spektrograf yang diberi makan oleh 640 gentian optik untuk mengukur cahaya dari bintang, galaksi, dan kuarsar individu. Spektra bintang SEGUE mengubah peta langit rata menjadi pandangan pelbagai dimensi Bima Sakti, kata Beers, dengan memberikan jarak, halaju, dan komposisi kimia beratus-ratus ribu bintang.
Sumber: Penn State, arXiv
