Pada bulan Disember 2013, Agensi Angkasa Eropah (ESA) melancarkan Gaia misi. Sejak masa itu, balai cerap angkasa ini sibuk memerhatikan lebih dari 1 bilion objek astronomi di galaksi kita dan seterusnya - termasuk bintang, planet, komet, asteroid, kuasar, dan lain-lain - semuanya demi membuat katalog ruang 3D terbesar dan paling tepat pernah dibuat.
ESA juga telah mengeluarkan dua siaran data sejak itu, yang keduanya telah menyebabkan beberapa penemuan terobosan. Yang terbaru datang dari Balai Cerap Leiden, di mana pasukan ahli astronomi menggunakan Gaia data untuk mengesan apa yang mereka fikirkan adalah bintang berkelajuan tinggi diusir keluar dari Bima Sakti, tetapi yang sebenarnya kelihatan bergerak ke galaksi kita.
Kajian yang menggambarkan penemuan mereka baru-baru ini diterbitkan di Pemberitahuan Bulanan Astronomi Diraja Masyarakat - bertajuk "Gaia DR2 dalam 6D: Mencari bintang terpantas di Galaxy “. Kajian ini diketuai oleh Tommaso Marchetti, calon PhD dari Balai Cerap Leiden, dan termasuk Elena Rossi (profesor bersekutu di Leiden) dan Anthony Brown - ketua Eksekutif Konsortium Pemprosesan dan Analisis Data (DPAC) Gaia.
Demi kajian mereka, pasukan itu merujuk data dari Gaiapelepasan data kedua (DR2) - yang berlaku pada 25 April 2018, dan berdasarkan pemerhatian yang dibuat antara 25 Julai 2014, dan 23 Mei 2016. Yang terdapat dalam data ini adalah kedudukan, paralaks dan gerakan yang tepat untuk sekitar 1.3 bilion bintang , yang merangkumi mereka yang mengelilingi galaksi kita dengan jarak ratusan kilometer sesaat.
Ahli astronomi berminat dengan bintang-bintang ini kerana gerakan mereka dapat memberikan petunjuk mengenai sejarah Galaxy yang lalu. Kelas terpantas bintang-bintang ini adalah bintang hypervelocity (HVS), yang bergerak dengan kelajuan hingga 700 km / s (435 mi / s) pada jarak antara 100 hingga 50,000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Bintang-bintang ini dipercayai berasal dari inti galaksi kita sebelum dikeluarkan, berkat interaksi dengan Supermassive Black Hole (SMBH) di pusatnya.
Sejauh ini, hanya kira-kira 20 bintang hypervelocity yang ditemui di galaksi kita, tetapi Gaia pelepasan data kedua yang baru diterbitkan memberikan peluang unik untuk mencari lebih banyak data. Seperti yang dijelaskan oleh pengarang bersama kajian Elena Maria Rossi dalam siaran akhbar Royal Astronomical Society:
"Dari tujuh juta bintang Gaia dengan ukuran halaju 3D penuh, kami menjumpai dua puluh yang dapat melakukan perjalanan dengan cukup pantas sehingga akhirnya dapat melarikan diri dari Bima Sakti."
Namun, bertentangan dengan apa yang mereka harapkan, pasukan mendapati kebanyakan HVS yang mereka lihat berlumba-lumba menuju pusat Bima Sakti dan tidak jauh dari situ. Oleh itu, daripada menjadi bintang yang ditendang keluar dari galaksi kita, sangat mungkin mereka adalah interlopers intergalaksi yang berasal dari Awan Magellan Besar atau dari galaksi yang lebih jauh lagi. Sekiranya benar, bintang-bintang ini akan membawa kesan tapak asal mereka.
Sama seperti mempelajari meteorit Mars dapat mengajar kita mengenai struktur dan komposisi Marikh, kajian mengenai bintang-bintang ini dapat memberitahu kita banyak tentang sifat bintang di galaksi lain. Fakta bahawa HVS ini melalui galaksi kita juga memberi peluang kepada para astronom untuk mengkaji bintang-bintang galaksi pada jarak yang jauh lebih dekat daripada yang mungkin dilakukan. Seperti yang dijelaskan oleh Elena:
"Bintang dapat dipercepat ke kecepatan tinggi ketika mereka berinteraksi dengan lubang hitam supermasif. Oleh itu, kehadiran bintang-bintang ini mungkin merupakan tanda lubang hitam seperti di galaksi berdekatan. Tetapi bintang-bintang juga pernah menjadi bagian dari sistem binari, terbang ke arah Bima Sakti ketika bintang pendamping mereka meletup sebagai supernova. Walau bagaimana pun, mempelajarinya dapat memberitahu kita lebih banyak mengenai proses seperti ini di galaksi berdekatan. "
Pasukan penyelidik mengakui bahawa ada kemungkinan lain. Pada dasarnya, HVS yang baru dikenali ini mungkin berasal dari lingkaran galaksi kita, tetapi kemudian dipercepat dan didorong ke dalam ketika Bima Sakti mula melakukan kontak dengan salah satu dari banyak galaksi kerdil yang digabungkannya sepanjang sejarahnya. Ke depan, pasukan berharap dapat memperoleh lebih banyak maklumat mengenai usia dan komposisi bintang menggunakan teleskop darat.
Data ini akan membantu pasukan mempersempit sifat dan asal bintang ini dengan lebih tepat. Di samping itu, dua lagi pelepasan data dirancang untuk Gaia misi, dengan pelepasan DR3 dijadualkan pada tahun 2021 sementara pelepasan terakhir (melarang pelanjutan misi) tetap TBD. Setiap pelepasan data ini akan memberikan maklumat baru dan lebih tepat mengenai sekumpulan bintang yang lebih besar. Seperti yang ditunjukkan oleh pengarang bersama Anthony Brown:
“Kami akhirnya mengharapkan pengukuran halaju 3D penuh hingga 150 juta bintang. Ini akan membantu mencari beratus-ratus atau ribuan bintang hypervelocity, memahami asal usulnya dengan lebih terperinci, dan menggunakannya untuk menyiasat persekitaran pusat Galactic serta sejarah Galaxy kita. "
Hasil terbaru ini sekali lagi menunjukkan betapa berkesannya Gaia balai cerap telah dalam misinya. Antara sekarang dan pelepasan data terakhir, banyak penemuan menarik tentang galaksi kita dan sekitarnya diharapkan dapat dibuat.
