Memahami bagaimana alam semesta menjadi salah satu cabaran yang lebih besar untuk menjadi ahli astrofizik. Memandangkan ukuran semesta yang dapat dilihat (46.6 bilion tahun cahaya) dan usia yang mengejutkan (13.8 bilion tahun), ini bukan tugas yang mudah. Walaupun begitu, pemerhatian, pengiraan dan simulasi komputer yang berterusan telah membolehkan ahli astrofizik mempelajari banyak perkara mengenai bagaimana galaksi dan struktur yang lebih besar berubah dari masa ke masa.
Sebagai contoh, satu kajian baru-baru ini oleh pasukan dari University of Kentucky (UK) telah mencabar tanggapan yang telah dibuat sebelumnya tentang bagaimana galaksi kita telah berkembang menjadi seperti yang kita lihat hari ini. Berdasarkan pemerhatian yang dibuat dari cakera bintang Bima Sakti, yang sebelumnya dianggap lancar, pasukan menemui bukti riak asimetri. Ini menunjukkan bahawa pada masa lalu, galaksi kita mungkin telah dibentuk oleh kesan kuno.
Kajian yang berjudul "Bima Sakti Tomografi dengan Bintang K dan M Kerdil: Struktur Vertikal Cakera Galaksi", baru-baru ini muncul di Jurnal Astrofizik. Diketuai oleh Deborah Ferguson, lulusan UK 2016, pasukan ini terdiri daripada Profesor Susan Gardner - dari UK College of Arts and Sciences - dan Brian Yanny, ahli astrofizik dari Fermilab Center for Particle Astrophysics (FCPA).
Kajian ini berkembang dari tesis senior Ferguson, yang diawasi oleh Prof Gardner. Pada masa itu, Ferguson berusaha untuk memperluas penyelidikan sebelumnya oleh Gardner dan Yanny, yang juga berusaha memahami kehadiran riak di cakera bintang galaksi kita. Demi kajian baru ini, tim bergantung pada data yang diperoleh oleh Teleskop 2.5m Sloan Digital Sky Survey (SDSS), yang terletak di Observatorium Apache Point di New Mexico.
Ini membolehkan pasukan memeriksa taburan 3.6 juta bintang dalam Galaksi Bima Sakti, dari mana mereka mengesahkan adanya riak asimetri. Ini, mereka mendakwa, dapat ditafsirkan sebagai bukti kesan kuno Bima Sakti - dengan kata lain, bahawa riak ini disebabkan oleh galaksi kita bersentuhan dengan galaksi lain pada masa lalu.
Ini termasuk penggabungan antara Bima Sakti dan galaksi kerdil Sagittarius sekitar 0,85 miliar tahun yang lalu, serta penggabungan galaksi kita saat ini dengan galaksi kerdil Canis Major. Seperti yang dijelaskan oleh Prof Gardner dalam siaran akhbar UK baru-baru ini:
"Kesan ini dianggap sebagai" arkitek "bar pusat dan lengan spiral Bima Sakti. Sama seperti riak di permukaan tasik yang licin menunjukkan berlalunya kapal laju yang jauh, kami mencari keberangkatan dari simetri yang kami harapkan dalam pengedaran bintang untuk mencari bukti kesan kuno. Kami telah menemui bukti yang luas untuk memecahkan semua simetri ini dan dengan demikian membina kes untuk peranan kesan kuno dalam membentuk struktur Bima Sakti kita. "
Seperti yang dinyatakan, karya Gardner sebelumnya juga menunjukkan bahawa ketika datang ke simetri bintang utara / selatan di cakera Bima Sakti, ada "riak" menegak. Dengan kata lain, bilangan bintang yang terletak di atas atau di bawah cakera bintang akan meningkat dari satu sampel ke yang berikutnya semakin jauh mereka melihat dari pusat cakera galaksi. Tetapi berkat data terbaru yang diperoleh oleh SDSS, pasukan mempunyai sampel yang jauh lebih besar untuk membuat kesimpulan.
Dan akhirnya, penemuan ini mengesahkan pemerhatian yang dibuat oleh Ferguson dan Lally, dan juga menunjukkan bukti asimetri dalam bidang cakera galaksi juga. Seperti yang dijelaskan oleh Ferguson:
"Memiliki akses ke jutaan bintang dari SDSS membolehkan kami mempelajari struktur galaksi dengan cara yang sama sekali baru dengan memecah langit ke wilayah yang lebih kecil tanpa kehilangan statistik. Sungguh luar biasa menyaksikan projek ini berkembang dan hasilnya muncul ketika kami merancang kepadatan bintang dan melihat corak menarik di jejak. Oleh kerana lebih banyak kajian dilakukan dalam bidang ini, saya sangat gembira melihat apa yang dapat kita pelajari mengenai struktur galaksi kita dan kekuatan yang membantu membentuknya. "
Memahami bagaimana galaksi kita berkembang dan peranan apa yang dimainkan oleh kesan kuno adalah penting untuk memahami sejarah dan evolusi Alam Semesta secara keseluruhan. Dan selain membantu kami mengesahkan (atau mengemas kini) model kosmologi semasa kami, kajian seperti ini juga dapat memberi tahu kami banyak tentang apa yang ada di galaksi kita berbilion tahun dari sekarang.
Selama beberapa dekad, ahli astronomi berpendapat bahawa dalam masa kira-kira 4 bilion tahun, Bima Sakti akan bertembung dengan Andromeda. Acara ini kemungkinan akan membawa kesan yang luar biasa, yang menyebabkan penggabungan kedua-dua lubang hitam supermasif galaksi, pelanggaran bintang, dan bintang dikeluarkan. Walaupun ragu-ragu umat manusia akan berada di sekitar acara ini, masih bermanfaat untuk mengetahui bagaimana proses ini akan membentuk galaksi kita dan Alam Semesta tempatan.
