Kepada kita, langit malam mungkin kelihatan seperti percikan bintang secara rawak, tetapi para ahli astronomi mengetahui bahawa di beberapa kawasan galaksi kita, bintang-bintang telah berpecah kepada ciri-ciri yang menyerupai di Bumi, sungai, ombak, gerbang dan pegunungan.
Aktiviti tektonik menghasilkan pelbagai ciri-ciri bumi yang luas, tetapi para saintis tidak pasti pasti apa yang menjadikan orang-orang bintang itu meniru dalam Bima Sakti. Sekarang, penyelidik sedang menguji pelakunya, termasuk pasukan yang datang dari luar galaksi kita. Suspek yang sebenarnya, bagaimanapun, mungkin menjadi Bima Sakti itu sendiri.
Para saintis menggambarkan Bima Sakti sebagai galaksi spiral yang dihalang - pada dasarnya berbentuk seperti telur cerah, dengan pengedaran pinbheel bintang. Tetapi pada skala yang lebih kecil, terdapat lebih terperinci yang bersembunyi dalam topografi galaksi ini.
Sejak 2013, misi Agensi Angkasa Eropah yang dipanggil Gaia telah menjalankan banci Bima Sakti, dengan matlamat mengkatalogkan lebih daripada 1 bilion bintang. Menggunakan data baru yang dikeluarkan pada bulan April 2018 mengenai pengukuran tepat lokasi dan pergerakan bintang untuk tambahan 550 juta objek, para astronom kini boleh meneroka galaksi dengan dimensi baru.
Walaupun penerokaan galaksi ini telah menemui kawasan baru, seperti genting dan gerbang, saintis tidak dapat menjelaskan sepenuhnya bagaimana struktur bintang terbentuk. Pasukan yang diketuai oleh ahli astronomi di University of Sydney, Australia, memutuskan untuk mencipta semula model komputer beberapa ciri yang mereka lihat di bintang-bintang.
Para penyelidik memberi tumpuan kepada satu siri lapan rabung dalam Bima Sakti yang dilipat bersama satu sama lain seperti rentang gunung. Data Gaia menunjukkan bahawa rabung, yang diapit di tengah-tengah cakera Milky Way, masing-masing mempunyai koleksi bintang-bintang unik yang membina kemuncak mereka. Menggunakan data dari misi lain yang menganalisis komposisi bintang-bintang, mereka mendapati bahawa semua bintang mempunyai komposisi unsur yang serupa dengan matahari. Oleh kerana komposisi unsur boleh membayangkan pada usia cemerlang, ini memberitahu mereka bahawa bintang-bintang muda ini tidak bertaburan seperti bintang-bintang yang lebih tua, yang membantu dalam memahami bagaimana ridge terbentuk.
Teori tentang bagaimana ridge dan ciri-ciri lain dicipta jatuh ke dalam dua kategori: dalaman dan luaran. Beberapa teori mencadangkan mekanisme galaksi dalaman adalah kunci untuk membentuk geografi galaksi. Sebagai contoh, interaksi graviti boleh menjana gelombang resonan yang menghasilkan lebih banyak rumpun bahan dari yang lebih kecil. Sebagai alternatif, geseran di antara bintang-bintang, gas dan debu di galaksi boleh membawa kepada penciptaan ciri-ciri topografi ini, sama seperti pakaian di mesin basuh menjadi kusut apabila mereka bergerak melepasi satu sama lain dalam proses pembersihan. Teori-teori lain mencadangkan bahawa beberapa ciri luaran bergerak melalui galaksi, seperti galaksi kerdil kecil lain, dan itulah yang berkedut bintang-bintang. (Untuk menggambarkan teori ini, bayangkan mengheret kaki semasa menyeberangi permaidani, menyebabkan ia menjadi lipat.)
Pasukan ini menggunakan simulasi komputer bagi proses dalaman dan luaran ini untuk melihat sama ada pengedaran bintang boleh dicipta semula dalam keadaan yang berbeza. Mereka mendapati bahawa rabung lebih rapat dipadankan yang diciptakan di kawasan terpencil melalui proses dalaman yang dipanggil fasa pencampuran, di mana kelompok-kelompok bintang secara beransur-ansur bercampur, seperti rum dan kokuk yang diaduk dalam koktail, kerana morphing lengan spiral dari masa ke masa . Selain itu, kehadiran bintang-bintang muda, yang tidak mempunyai banyak masa untuk berselerak sebagai bintang yang lebih tua, di rabung juga mencadangkan kuasa yang berdekatan adalah sumber untuk ciri-ciri. Dalam simulasi kawasan-kawasan yang telah dilanda graviti oleh galaksi lulus, hasilnya menunjukkan jauh lebih tinggi daripada yang dilihat di Bima Sakti.
Oleh itu, ketinggian rabung "mungkin satu cara untuk mendiskriminasi antara proses dalaman dan luaran," kata Shourya Khanna, ahli astronomi di University of Sydney dan penulis utama pada kertas baru.
Terdapat beberapa batasan lagi. Para penyelidik masih belum memodelkan gas dalam simulasi mereka, yang mungkin menjejaskan keputusannya. Penyelidikan telah menemui bukti bahawa galaksi berhampiran sekali melewati Bima Sakti. Ia boleh menjadi jenis interaksi luaran yang cenderung untuk menghasilkan aliran bintang, manakala proses dalaman - seperti pencampuran fasa - lebih bertanggungjawab terhadap ridge, kajian itu mencadangkan. Dengan banyak bintang yang tinggal di katalog, Gaia masih boleh memberikan ahli astronomi dengan lebih banyak petunjuk mengenai kuasa-kuasa yang membentuk geografi menakjubkan galaksi kita.
"Wilayah galaksi di mana kita kini mempunyai banyak maklumat cukup dekat dengan matahari, tetapi keluaran Gaia yang akan datang perlu memanjangkan saiz rantau ini," kata Alice Quillen, ahli astronomi di University of Rochester, yang tidak terlibat dalam belajar.
Para saintis menerbitkan penemuan mereka dalam talian dalam jurnal pra arXiv, dan telah menyerahkan mereka untuk diterbitkan dalam notis Bulanan Notis Persatuan Astronomi Diraja.
