Untuk beberapa waktu, para astronom telah mengetahui bahawa perlanggaran atau penggabungan antara galaksi adalah bahagian yang tidak terpisahkan dari evolusi kosmik. Selain menyebabkan galaksi tumbuh, penggabungan ini juga mencetuskan putaran baru pembentukan bintang kerana gas dan debu segar disuntik ke galaksi. Pada masa akan datang, para astronom menganggarkan bahawa Galaksi Bima Sakti akan bergabung dengan Galaksi Andromeda, serta Awan Magellan Kecil dan Besar untuk sementara waktu.
Menurut hasil baru yang diperoleh para penyelidik di Pusat Komputasi Astrofizik (CCA) Flatiron Institute di bandar New York, hasil penggabungan akhirnya dengan Magellanic Clouds sudah dirasakan. Menurut hasil yang dibentangkan pada pertemuan ke-235 Persatuan Astronomi Amerika minggu ini, bintang-bintang yang terbentuk di pinggir galaksi kita boleh menjadi hasil dari galaksi kerdil ini bergabung dengan galaksi kita.
Semasa pembentangan, yang berlangsung pada hari Rabu (8 Januari) di Honolulu, pasukan penyelidik menjelaskan bagaimana data dari ESA Gaia balai cerap mendedahkan adanya gugusan bintang muda di pinggiran halo Bima Sakti. Kluster ini telah ditetapkan Price-Whelan 1 untuk menghormati ketua pasukan Adrian M. Price-Whelan (rakan penyelidikan dengan CCA).
Yang lebih mengejutkan adalah kenyataan bahawa spektrum yang diperoleh dari kelompok menunjukkan bahawa mereka mungkin terbentuk dari aliran gas yang berasal dari salah satu lengan Awan Magellan Besar. Penemuan ini menunjukkan bahawa aliran gas yang meluas dari galaksi, yang dikenali sebagai Leading Arm II, jauh lebih dekat dengan Bima Sakti daripada yang difikirkan sebelumnya (dan juga lebih dekat dengan bertembung dengannya).
Yang pasti, mengenal pasti kelompok bintang di galaksi kita sukar kerana bintang mungkin kelihatan berkerumun di langit, tetapi dipisahkan oleh jarak yang jauh dalam kenyataan. Di samping itu, bintang mungkin dilihat berdekatan satu sama lain pada satu ketika tetapi kemudian mendapati diri mereka bergerak ke arah yang berbeza. Untuk menentukan bintang mana yang dikelompokkan bersama memerlukan pengukuran kedudukan bintang yang tepat dari masa ke masa (aka astrometri).
Ini adalah tujuan Gaia misi, yang telah mengumpulkan data tentang posisi, jarak, dan gerakan yang tepat dari sekitar 1,7 miliar objek cakerawala sejak 2013. Dengan menggunakan set data terbaru yang akan dikeluarkan oleh misi tersebut, Price-Whelan dan rakan-rakannya mencari bukti bintang muda yang sangat biru yang mempunyai gumpalan bergerak bersama mereka. Setelah mengenal pasti beberapa, mereka memadankan mereka untuk menghilangkan kelompok yang diketahui.
Pada akhirnya, hanya ada satu: kumpulan bintang yang agak muda yang berusia sekitar 117 juta tahun dan terletak di pinggiran Bima Sakti. Seperti yang dijelaskan oleh Price-Whelan:
"Ini adalah sekumpulan bintang kecil - kurang dari beberapa ribu keseluruhan - tetapi ia mempunyai implikasi besar di luar kawasan tempatannya di Bima Sakti ... Ia sangat jauh. Lebih jauh daripada bintang muda yang dikenali di Bima Sakti, yang biasanya ada di cakera. Oleh itu, saya seperti, 'Perokok suci, apa ini?' "
Kedudukan kelompok meletakkannya di "halo" Bima Sakti, wilayah luar galaksi kita yang terletak di luar lengan lingkaran. Walaupun mengandungi sebahagian besar jisim galaksi kita, ia juga jauh lebih gelap daripada lengan spiral di mana sebahagian besar bintang Bima Sakti berada. Juga terletak di wilayah ini adalah sungai gas yang dikenal sebagai "Magellanic Stream", yang membentuk pinggir terluar SMC dan LMC dan sampai ke Bima Sakti.
Aliran ini lemah logam, tidak seperti awan gas yang terdapat di bahagian luar Bima Sakti. Ini membolehkan David Nidever, seorang penolong profesor di Montana State University dan pengarang bersama kajian, untuk menentukan bahawa gugus bintang yang baru ditemukan itu berasal dari ekstragalaktik. Dengan melakukan analisis kandungan logam dari 27 bintang paling terang dalam kluster, dia mendapati bahawa logam mereka serupa dengan aliran Magellanic.
Berdasarkan penemuan ini, pasukan menyimpulkan bahawa gugusan yang terbentuk sebagai gas dari Magellanic Stream melewati halo Bima Sakti. Dikombinasikan dengan tarikan graviti galaksi kita, melewati lingkaran cahaya menghasilkan daya seret yang memampatkan gas sehingga titik itu runtuh untuk membentuk bintang baru. Lama kelamaan, bintang-bintang bergerak di hadapan aliran gas dan bergabung dengan Bima Sakti luar.
Kajian gugus ini dapat memberi implikasi yang besar bagi pemahaman kita mengenai evolusi galaksi kita. Sebagai contoh, ahli astronomi tidak dapat mengekang jarak antara Magellanic Stream dan galaksi kita secara berkesan hingga kini. Tetapi berkat penemuan kluster bintang baru ini, Price-Whelan dan rakan-rakannya meramalkan bahawa pinggir Aliran Magellanic berjarak 90,000 tahun cahaya dari Bima Sakti.
Itu kira-kira separuh jarak yang diramalkan sebelumnya. Selain itu, penemuan kelompok di pinggiran Bima Sakti juga dapat mendedahkan apakah Awan Magellan bertabrakan dengan galaksi kita pada masa lalu. Ini adalah kecenderungan yang jelas mengenai penggabungan: dua benda langit tidak bertembung langsung, tetapi saling melintas dan bertukar bahan, akhirnya bergabung untuk membentuk satu objek.
Seperti yang ditunjukkan oleh Nidever, penemuan pasukan juga mendorong para astronom untuk memperbaiki teori mereka tentang kapan Awan Magellan Besar akan bergabung dengan galaksi kita:
"Sekiranya Aliran Magellanic lebih dekat, terutama lengan terdepan yang paling dekat dengan galaksi kita, maka kemungkinan akan dimasukkan ke dalam Bima Sakti lebih cepat daripada yang diramalkan oleh model semasa. Akhirnya, gas itu akan berubah menjadi bintang baru dalam cakera Bima Sakti. Pada masa ini, galaksi kita menggunakan gas lebih cepat daripada yang diisi semula. Gas tambahan yang masuk akan membantu kita mengisi semula takungan itu dan memastikan bahawa galaksi kita terus berkembang dan membentuk bintang baru. "
Kajian ini adalah yang terbaru dalam siri yang dimungkinkan oleh Gaia misi, yang secara kolektif meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana galaksi kita berkembang dan akan terus melakukannya pada masa akan datang. Pada mulanya dirancang untuk berakhir pada tahun 2018, the Gaia misi telah dilanjutkan dan akan terus beroperasi sehingga tahun 2022 (tanpa perluasan tambahan).
Pelepasan seterusnya dari Gaia data arkib (EDR3) akan berlaku dalam dua bahagian, dengan yang pertama dikeluarkan pada suku ketiga tahun 2020 dan yang kedua pada separuh terakhir tahun 2021. Penemuan Price-Whelan 1 dan analisis spektroskopi bintang-bintang berikutnya dari pasukan tersebut adalah kedua-dua subjek makalah yang diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik masing-masing pada 5 Disember dan 16 Disember.
