Selama berabad-abad, para astronom telah mengkaji Bima Sakti untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik mengenai ukuran dan strukturnya. Dan sementara instrumen moden telah menghasilkan pemerhatian yang tidak ternilai dari galaksi kita dan yang lain (yang telah memungkinkan para astronom memperoleh gambaran umum tentang rupa bentuknya), model galaksi kita yang benar-benar tepat sukar difahami.
Sebagai contoh, kajian baru-baru ini oleh sepasukan ahli astronomi dari National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC) telah menunjukkan bahawa struktur berskala besar Bima Sakti cukup melengkung. Berdasarkan penemuan mereka, nampaknya kesan ini menjadi semakin jelas semakin jauh satu usaha dari inti.
Kajian yang memperincikan penemuan mereka baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Alam semula jadi, berjudul "Peta 3D intuitif mengenai prekesi warp Galactic yang dikesan oleh Cepheids klasik." Kajian ini diketuai oleh Xiaodian Chen dari Makmal Utama NAOC untuk Astronomi Optik, dan termasuk anggota dari Institut Astronomi dan Astrofizik Kavli di Universiti Peking dan Universiti Normal Barat China.
Untuk memecahnya, galaksi seperti Bima Sakti terdiri daripada cakera nipis bintang yang mengorbit di bulge pusat setiap beberapa ratus juta tahun. Dalam gelombang ini, daya graviti beratus-ratus bilion bintang dan bahan gelap menyatukan jirim dan gas galaksi. Namun, di kawasan galaksi yang paling jauh, atom hidrogen yang membentuk sebahagian besar cakera gas tidak lagi terbatas pada bidang tipis.
Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Chen dalam kenyataan media Kavli Institute baru-baru ini:
“Sangat sukar untuk menentukan jarak dari Matahari ke bahagian cakera gas luar Bima Sakti tanpa mempunyai idea yang jelas tentang rupa cakera itu. Walau bagaimanapun, kami baru-baru ini menerbitkan katalog baru bintang pemboleh ubah berkala yang dikenali sebagai Cepheids klasik, yang jaraknya setepat 3 hingga 5% dapat ditentukan.”
Classical Cephieds adalah subkelas Cephied Variables, sejenis bintang yang terkenal dengan cara ia berdenyut secara berkala, berbeza dari segi diameter dan suhu. Ini menghasilkan perubahan kecerahan yang dapat diramalkan dari segi tempoh dan amplitud dan menjadikannya sangat berguna untuk mengukur jarak galaksi dan kosmik.
Klasik Cepheids adalah jenis gergasi muda muda dan supergiant berwarna kuning yang 4 hingga 20 kali lebih besar dari Matahari kita dan hingga 100,000 kali lebih terang. Ini menunjukkan bahawa mereka mempunyai jangka hayat yang pendek yang kadang-kadang hanya bertahan beberapa juta tahun sebelum menghabiskan bahan bakar mereka. Mereka juga mengalami denyutan yang dapat bertahan beberapa hari atau bahkan sebulan, yang menjadikannya sangat dipercayai untuk mengukur jarak ke galaksi lain.
Seperti yang dinyatakan oleh Dr. Shu Wang, dari Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics dan pengarang bersama di atas kertas tersebut:
“Sebilangan besar Bima Sakti kita tersembunyi oleh debu, yang menjadikannya sukar untuk mengukur jarak ke bintang. Nasib baik, pemerhatian pada panjang gelombang inframerah yang panjang dapat mengatasi masalah ini.”
Demi kajian mereka, pasukan mewujudkan model 3D Galactic Disk berdasarkan kedudukan 1,339 Classical Cephieds. Dari ini, mereka dapat memberikan bukti kukuh bahawa cakera galaksi tidak sesuai dengan pusat galaksi. Sebenarnya, jika dilihat dari atas, cakera Bima Sakti akan kelihatan berbentuk S, dengan satu sisi melengkung ke atas dan yang lain melengkung ke bawah.
Kata Profesor Universiti Macquarie Richard de Grijs, pengarang bersama kanan di atas kertas:
"Agak mengejutkan kami, kami dapati bahawa dalam 3D bintang Cepheid kami dan cakera gas Bima Sakti saling mengikut satu sama lain. Ini memberikan pandangan baru mengenai pembentukan galaksi rumah kita. Mungkin lebih penting, di kawasan luar Bima Sakti, kami dapati cakera bintang seperti S dilengkapkan dengan corak lingkaran yang semakin berpusing. "
Penemuan ini mengingatkan pada apa yang diperhatikan oleh para astronom terhadap belasan galaksi lain, yang menunjukkan corak spiral yang berpusing secara progresif. Dengan menggabungkan hasilnya dengan pemerhatian tersebut, para penyelidik menyimpulkan bahawa corak lingkaran Bima Sakti kemungkinan besar disebabkan oleh pemaksaan putaran (alias "tork") cakera dalam.
Kajian terbaru ini telah memberikan peta terkini pergerakan bintang galaksi kita, yang akan menjelaskan asal usul Bima Sakti. Lebih-lebih lagi, ini juga dapat memberitahu pemahaman kita tentang pembentukan galaksi dan evolusi kosmos.
