Walaupun terdapat banyak kemajuan dalam bidang astronomi, para astronom masih berusaha untuk mendapatkan penilaian yang tepat mengenai Galaksi Bima Sakti. Oleh kerana kita tertanam dalam cakera, jauh lebih sukar untuk menilai saiz, struktur, dan luasnya - tidak seperti galaksi yang terletak berjuta-juta (atau berbilion) tahun cahaya. Nasib baik, berkat instrumen yang ditingkatkan dan usaha yang gigih, kemajuan
Sebagai contoh, sekumpulan ahli astronomi baru-baru ini menggabungkan data terbaru yang diperoleh oleh ESA Gaia balai cerap dengan pemerhatian inframerah dan optik teleskop lain untuk mula memetakan koleksi bintang berbentuk bar di tengah Bima Sakti kita. Ini merupakan pertama kalinya dalam sejarah bahawa ahli astronomi dapat membuat pengukuran langsung struktur terlarang ini.
Selama hampir enam tahun, kapal angkasa Gaia telah melakukan pemerhatian astrometrik pada lebih dari 1 bilion bintang di Bima Sakti, bersama dengan benda langit yang lain. Katalog yang belum pernah terjadi sebelumnya yang dihasilkan mengandungi data mengenai kecerahan, kedudukan, pengukuran jarak, dan gerakan melintasi langit. Setakat ini, dua pelepasan data telah berlaku - masing-masing pada tahun 2016 dan 2018 - keduanya merevolusikan banyak bidang astronomi.
Seperti yang dijelaskan oleh Friedrich Anders, seorang penyelidik dari University of Barcelona dan pengarang utama kajian ini dalam siaran akhbar ESA baru-baru ini:
“Kami secara khusus melihat dua parameter bintang yang terkandung dalam data Gaia: suhu permukaan bintang dan 'kepupusan', yang pada dasarnya merupakan ukuran berapa banyak debu yang ada di antara kita dan bintang-bintang, mengaburkan cahaya mereka dan membuatnya kelihatan lebih merah. Kedua parameter ini saling berkaitan, tetapi kita dapat menganggarkannya secara bebas dengan menambahkan maklumat tambahan yang diperoleh dengan mengintip debu dengan pemerhatian inframerah.”
Demi pekerjaan mereka, pasukan menggabungkan pelepasan data Gaia kedua dengan tinjauan inframerah yang dilakukan oleh teleskop darat dan ruang angkasa. Mereka kemudian melakukan ini menggunakan kod komputer yang dikembangkan oleh pengarang bersama Anna Queiroz dan kolaborator yang dikenali sebagai StarHorse. Kod ini membandingkan pemerhatian dengan model bintang untuk menentukan suhu permukaan, kepupusan, dan anggaran jarak yang lebih baik ke bintang.
Hasilnya, para ahli astronomi dapat memperoleh anggaran jarak - sehingga 20% lebih baik dalam beberapa kes atau lebih - untuk sekitar 150 juta bintang. Ini memungkinkan mereka mengesan pengedaran bintang di Bima Sakti ke jarak yang jauh lebih besar daripada yang mungkin dilakukan hanya dengan menggunakan data Gaia yang asli.
Cristina Chiappini, yang turut mengarang kajian ini, adalah seorang penyelidik dari Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam, di mana projek itu diselaraskan. "Dengan pelepasan data Gaia kedua, kami dapat memeriksa radius sekitar Matahari sekitar 6500
Setelah ini selesai, data mereka jelas menunjukkan ciri besar dan memanjang di tengah galaksi kita yang terdiri daripada taburan bintang tiga dimensi. Ini tidak lain adalah bar galaksi Bima Sakti, yang difahami oleh para astronom dengan mengkaji struktur galaksi lingkaran yang lain. Tetapi dalam kes Bima Sakti, para astronom hanya mempunyai petunjuk tidak langsung.
Ini termasuk jumlah bintang dalam tinjauan inframerah atau pergerakan bintang dan gas galaksi kita. Tetapi dengan pengukuran geometri terbaru dari jarak bintang, para astronom dapat melihat buat pertama kalinya bar galaksi ini dalam ruang tiga dimensi. Seperti yang diringkaskan oleh Chiappini:
“Pada akhirnya, kami berminat dengan arkeologi galaksi: kami ingin menyusun semula bagaimana Bima Sakti terbentuk dan berkembang, dan untuk melakukannya kami harus memahami sejarah setiap komponennya. Masih belum jelas bagaimana bar - sebilangan besar bintang dan gas berputar secara kaku di sekitar pusat galaksi - terbentuk, tetapi dengan Gaia dan tinjauan lain yang akan datang pada tahun-tahun berikutnya, kita pasti berada di jalan yang tepat untuk mengetahuinya.“
Pemerhatian terbaru ini juga merupakan pratonton untuk apa yang menanti orang ramai ketika pasukan Gaia membuat pelepasan data ketiga pada tahun 2021. Siaran ini akan merangkumi pengukuran jarak yang jauh lebih baik untuk bilangan bintang yang jauh lebih besar. Ia juga diharapkan dapat meningkatkan pemahaman ahli astronomi mengenai wilayah kompleks di pusat Bima Sakti.
Sementara itu, pasukan tidak sabar-sabar menantikan pelepasan data seterusnya dari Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment-2 (APOGEE-2), serta kemudahan yang akan datang seperti Teleskop Penyiasatan Berbilang Objek 4 meter (4MOST) , dan William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer (WHT EAVE).
Dengan membenarkan struktur Bima Sakti yang tersembunyi sebelumnya, Gaia melakukan dengan tepat apa yang dirancang untuk dilakukan: tunjukkan kepada kita perkara-perkara mengenai galaksi yang tidak dapat kita lihat. Dengan misi yang dirancang untuk bertahan dua hingga empat tahun lagi, kita dapat menjangkakan banyak penemuan yang mengagumkan akan dihasilkan.
Kajian yang menerangkan penemuan pasukan antarabangsa baru-baru ini muncul dalam jurnal Astronomi dan Astrofizik.
