Andromeda Galaxy diambil secara ultraviolet. Kredit gambar: GALEX Klik untuk membesarkan
Ahli astronomi telah lama percaya bahawa galaksi Andromeda mempunyai asuhan yang berbeza dari Bima Sakti kita sendiri, tetapi sekarang nampaknya kita tidak begitu berbeza. Pasukan penyelidik antarabangsa telah menyelesaikan tinjauan kandungan logam di halo Andromeda, dan mendapati bahawa logam itu agak buruk - seperti Bima Sakti. Sekiranya kedua-dua galaksi mempunyai jumlah logam yang sama dalam lingkaran mereka, itu bermakna ia mungkin berkembang dengan cara yang serupa; kedua-duanya bermula setengah bilion tahun selepas Big Bang dan berkembang dari koleksi serpihan protogalaktik.
Selama dekad yang lalu, para astronom berpendapat bahawa galaksi Andromeda, jiran galaksi terdekat kita, agak berbeza dengan Bima Sakti. Tetapi sekumpulan penyelidik telah menentukan bahawa kedua galaksi mungkin serupa dengan cara mereka berkembang, sekurang-kurangnya selama beberapa bilion tahun pertama mereka.
Dalam edisi Jurnal Astrofizik yang akan datang, Scott Chapman dari Institut Teknologi California, Rodrigo Ibata dari Observatoire de Strasbourg, dan rakan-rakan mereka melaporkan bahawa kajian terperinci mengenai pergerakan dan logam hampir 10,000 bintang di Andromeda menunjukkan bahawa bintang galaksi halo adalah "miskin logam." Dalam bahasa astronomi, ini bermaksud bahawa bintang-bintang yang terletak di batas luar galaksi hampir kekurangan semua unsur yang lebih berat daripada hidrogen.
Ini mengejutkan, kata Chapman, kerana salah satu perbezaan utama yang difikirkan ada antara Andromeda dan Bima Sakti adalah bahawa lingkaran bintang yang pertama kaya dengan logam dan yang terakhir adalah miskin logam. Sekiranya kedua-dua galaksi kurang logam, maka mereka pasti mengalami evolusi yang serupa.
"Mungkin, kedua galaksi bermula dalam setengah miliar tahun dari Big Bang, dan selama tiga hingga empat miliar tahun berikutnya, keduanya membangun dengan cara yang sama dengan serpihan protogalaktik yang mengandungi kumpulan bintang yang lebih kecil yang jatuh ke dalam dua benda gelap haloes, ”jelas Chapman.
Walaupun belum ada yang tahu tentang apa yang terbuat dari bahan gelap, keberadaannya terbentuk dengan baik kerana jisim yang mesti ada di galaksi untuk bintang mereka mengorbit pusat galaksi seperti yang mereka lakukan. Teori evolusi galaksi semasa, pada kenyataannya, menganggap bahawa sumur materi gelap bertindak sebagai semacam "benih" untuk galaksi hari ini, dengan bahan gelap menarik kumpulan bintang yang lebih kecil ketika mereka melintas di dekatnya. Terlebih lagi, galaksi seperti Andromeda dan Bima Sakti masing-masing mungkin menelan sekitar 200 galaksi yang lebih kecil dan serpihan protogalaktik selama 12 bilion tahun yang lalu.
Chapman dan rakan-rakannya sampai pada kesimpulan mengenai lingkaran Andromeda yang tidak mempunyai logam dengan mendapatkan pengukuran yang teliti mengenai kelajuan di mana bintang-bintang datang secara langsung ke arah atau bergerak langsung dari Bumi. Ukuran ini disebut kecepatan radial, dan dapat ditentukan dengan sangat tepat dengan spektrograf instrumen utama seperti teleskop Keck-II 10 meter, yang digunakan dalam kajian ini.
Dari kira-kira 10,000 bintang Andromeda di mana para penyelidik memperoleh halaju radial, kira-kira 1.000 bintang menjadi bintang di lingkaran bintang raksasa yang memanjang ke luar lebih dari 500,000 tahun cahaya. Bintang-bintang ini, kerana kekurangan logam, dianggap terbentuk cukup awal, pada waktu lingkaran cahaya gelap yang besar telah menangkap serpihan protogalaktik pertamanya.
Sebaliknya, bintang-bintang yang mendominasi lebih dekat ke pusat galaksi adalah bintang yang terbentuk dan bergabung kemudian, dan mengandungi unsur-unsur yang lebih berat kerana proses evolusi bintang.
Selain lemah logam, bintang-bintang halo mengikuti orbit rawak dan tidak berputar. Sebaliknya, bintang cakera Andromeda berputar pada kelajuan melebihi 200 kilometer sesaat.
Menurut Ibata, kajian itu dapat menghasilkan pandangan baru mengenai sifat materi gelap. "Ini pertama kalinya kami dapat memperoleh pemandangan panorama pergerakan bintang di lingkaran galaksi," kata Ibata. "Bintang-bintang ini memungkinkan kita menimbang benda gelap, dan menentukan bagaimana ia berkurang dengan jarak."
Selain Chapman dan Ibata, pengarang lain adalah Geraint Lewis dari University of Sydney; Annette Ferguson dari Universiti Edinburgh; Mike Irwin dari Institut Astronomi di Cambridge, England; Alan McConnachie dari Universiti Victoria; dan Nial Tanvir dari University of Hertfordshire.
Sumber Asal: Siaran Berita Caltech
