Pada masa awal Alam Semesta kita, lebih dari 13 bilion tahun yang lalu, terdapat sedikit struktur. Ada bintang, dan mereka terbentuk dengan cepat, memulakan apa yang dikenali sebagai Era Stelliferous. Tetapi galaksi besar dan megah yang kita lihat hari ini, termasuk galaksi Bima Sakti kita, belum terbentuk.
Galaksi pertama yang terbentuk adalah galaksi kerdil, dan seiring berjalannya waktu, mereka bergabung bersama untuk membina jenis galaksi spiral yang kita lihat hari ini. Ahli astronomi tahu bahawa itulah yang berlaku, tetapi garis masa yang tepat untuk Bima Sakti tidak jelas. Kini kajian baru yang diterbitkan dalam Nature Astronomy telah mengungkapkan beberapa perincian dalam pembentukan galaksi rumah kita.
Kajian baru, berjudul "Menyingkap kelahiran Bima Sakti melalui usia bintang yang tepat dengan Gaia" didasarkan pada data dari kapal angkasa Gaia ESA. Misi Gaia adalah memetakan bintang-bintang di Bima Sakti. Ia tidak akan memetakan semuanya, tetapi akan mengukur kedudukan dan gerakan tepat satu peratus dari 100 bilion bintang galaksi. Sampel itu menunjukkan gambaran keseluruhan galaksi.
Gerakan bintang diberikan kepada bintang itu pada saat pembentukannya. Gaia membuat peta 3D dari Bima Sakti dengan mengukur gerakan ini. Pada dasarnya, peta itu membolehkan ahli astronomi melihat ke masa lalu, dengan mengesan pergerakan bintang ke belakang. Itulah sebabnya data Gaia adalah alat yang sangat baik untuk memahami sejarah Bima Sakti.
Sepasukan ahli astronomi dari Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) menggunakan data ini untuk meneliti sejarah Bima Sakti dan mengetahui seperti apa masa lalu. Pengarang utama artikel tersebut adalah Carme Gallart, seorang penyelidik di IAC. Dalam siaran akhbar, Gallart mengatakan, “Kami telah menganalisis, dan membandingkan dengan model teoritis, sebaran warna dan besaran (kecerahan) bintang-bintang di Bima Sakti, membelahnya menjadi beberapa komponen; yang disebut bintang bintang (struktur sfera yang mengelilingi galaksi lingkaran) dan cakera tebal (bintang membentuk cakera Galaksi kita, tetapi menempati jarak ketinggian tertentu.) "
Ahli astronomi telah mengkaji lingkaran galaksi Bima Sakti dan menemui dua populasi bintang yang berbeza di sana. Salah satu populasi dikuasai oleh bintang biru. Gerakan bintang-bintang itu memberitahu para astronom bahawa mereka adalah sisa-sisa galaksi kerdil yang bergabung dengan Bima Sakti. Galaksi kerdil kuno itu bernama Gaia-Enceladus. Populasi lain di halo terdiri daripada bintang merah. Sejarah bintang-bintang itu, dan garis masa penggabungan Bima Sakti / Gaia-Enceladus, tidak pernah difahami dengan baik.
Terima kasih kepada misi Gaia dan karya ahli astronomi ini, kami kini mendapat pemahaman yang lebih baik mengenai penggabungan tersebut.
"Menganalisis data dari Gaia telah memungkinkan kita untuk mendapatkan taburan usia bintang dalam kedua-dua komponen dan telah menunjukkan bahawa keduanya dibentuk oleh bintang yang sama tua, yang lebih tua daripada cakera tebal," kata penyelidik IAC dan pengarang bersama Chris Brook.
Tetapi itu menimbulkan persoalan lain: Sekiranya kedua-dua populasi bintang sama umurnya, bagaimana perbezaannya? Sebahagian besarnya berpunca dari logam mereka.
"Bahagian terakhir teka-teki diberikan oleh kuantiti" logam "(unsur-unsur yang bukan hidrogen atau helium) pada bintang-bintang satu komponen atau yang lain," jelas Tomás Ruiz Lara, seorang penyelidik dan pengarang bersama IAC. "Bintang dalam komponen biru mempunyai kuantiti logam yang lebih kecil daripada komponen merah."
Penemuan ini, dengan penambahan ramalan simulasi yang juga dianalisis dalam artikel, telah membolehkan para penyelidik menyelesaikan sejarah pembentukan Bima Sakti.
Hasil karya ini menceritakan kisah pembentukan bintang dan penggabungan dan pertumbuhan galaksi yang menghasilkan Bima Sakti masa kini.
Kisah ini bermula 13 bilion tahun yang lalu, beberapa ratus juta tahun selepas Big Bang, ketika bintang terbentuk dalam dua sistem yang berasingan. Salah satunya adalah galaksi kerdil Gaia-Enceladus, dan yang lainnya adalah leluhur Bima Sakti kita. Bima Sakti awal kira-kira 4 kali lebih besar daripada galaksi kerdil, dan terdiri daripada bintang-bintang logam yang lebih muda dan lebih tinggi.
Kira-kira 10 bilion tahun yang lalu, berlaku pertembungan ganas antara Gaia-Enceladus dan Bima Sakti awal. Peristiwa itu menetapkan beberapa bintang dari galaksi kerdil dan beberapa dari Bima Sakti yang lebih besar menjadi gerakan yang kacau, dan akhirnya mereka membentuk lingkaran. Kemudian terdapat jangka masa panjang ledakan kacau-bilau dari pembentukan bintang, sehingga keadaan menjadi tenang sekitar 6 bilion tahun yang lalu. Kemudian, gas itu masuk ke cakera galaksi, dan memberi kita apa yang kita namakan cakera nipis.
"Hingga kini semua ramalan dan pemerhatian kosmologi galaksi lingkaran yang serupa dengan Bima Sakti menunjukkan bahawa fasa penggabungan antara struktur yang lebih kecil ini sangat kerap berlaku," jelas Matteo Monelli, seorang penyelidik di IAC dan pengarang bersama artikel tersebut. . "Sekarang kami dapat mengenal pasti kekhususan proses dalam Galaxy kami sendiri, mengungkapkan tahap pertama sejarah kosmik kami dengan perincian yang belum pernah terjadi sebelumnya."
Lagi:
- Siaran Akhbar: Hari-hari awal Bima Sakti terungkap
- Artikel Penyelidikan: Mengungkap kelahiran Bima Sakti melalui usia bintang yang tepat dengan Gaia
- Misi Gaia ESA
