Galaksi Bima Sakti telah mati sebelumnya dan kita sekarang dalam apa yang dianggap sebagai kehidupan kedua. Perhitungan yang dilakukan oleh Masafumi Noguchi dari Tohoku University telah mengungkapkan rincian yang tidak diketahui sebelumnya tentang Bima Sakti. Makalahnya telah diterbitkan di jurnal Nature.
Bintang-bintang di galaksi Bima Sakti telah terbentuk dalam dua zaman yang berbeda melalui mekanisme yang berbeda pula. Ada masa dormansi yang panjang di antaranya, ketika pembentukan bintang-bintang menjadi terhenti. Galaksi kita ternyata memiliki sejarah yang jauh lebih dramatis daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Di sebagian besar Bima Sakti, bintang-bintang dapat dibagi menjadi dua populasi berbeda yang didasarkan pada perbedaan komposisi kimianya. Kelompok pertama lebih berlimpah dalam apa yang dikenal sebagai elemen α – oksigen, magnesium, silikon, sulfur, kalsium dan titanium. Sementara kelompok yang kedua unsur-unsur α-nya kurang melimpah, tapi sangat banyak mengandung zat besi.
Keberadaan dua populasi yang berbeda ini menyiratkan bahwa sesuatu yang berbeda sedang terjadi selama tahap pembentukannya. Namun mekanisme yang tepat seperti apa di belakangnya tidak jelas.
Astronom Masafumi Noguchi dari Tohoku University yakin pemodelannya menunjukkan jawabannya. Dua populasi yang berbeda mewakili dua periode pembentukan bintang yang berbeda, dengan periode diam, atau “tidak aktif” di antara keduanya, tanpa pembentukan bintang.
Berdasarkan teori aliran dingin akresi galaksi yang diusulkan kembali pada tahun 2006, Noguchi telah mencontoh evolusi Bima Sakti selama periode 10 miliar tahun.
Awalnya, model aliran dingin disarankan untuk galaksi yang jauh lebih besar, diperkirakan bahwa galaksi masif membentuk bintang dalam dua tahap. Karena dikotomi komposisi kimia dari bintangnya, Noguchi percaya hal itu juga berlaku untuk galaksi Bima Sakti.
Penyebabnya dikarenakan komposisi kimia bintang tergantung pada gas yang membentuknya. Dan, di alam semesta awal, unsur-unsur tertentu – seperti logam yang lebih berat – belum tiba di tempat kejadian, karena diciptakan di dalam bintang, dan hanya disebarkan setelah bintang-bintang itu mengalami supernova.
Pada tahap pertama, menurut model Noguchi, galaksi menenggak gas dingin dari luar. Gas ini bercampur membentuk bintang generasi pertama.
Setelah sekitar 10 juta tahun – yang merupakan jangka waktu yang relatif singkat untuk ukuran kosmik, beberapa bintang ini mati saat supernova Tipe II terjadi. Akibatnya unsur-unsur α tersebar luas ke seluruh galaksi hingga meresap ke dalam bintang-bintang baru, menjadikan bintang-bintang generasi pertama ini kaya akan unsur-unsur α.
Tapi, menurut model, semua itu menjadi sedikit terhenti setelah sekitar 3 miliar tahun.
“Ketika gelombang kejut muncul dan memanaskan gas hingga mencapai suhu tinggi 7 miliar tahun lalu, gas berhenti mengalir ke galaksi dan bintang-bintang berhenti terbentuk,” menurut rilis dari Universitas Tohoku .
Selama hiatus sekitar 2 miliar tahun, putaran kedua supernova berlangsung – supernova Tipe Ia yang lebih panjang, yang biasanya terjadi setelah jangka hidup bintang sekitar 1 miliar tahun.
Dalam supernova inilah besi ditempa, dan dimuntahkan ke medium antarbintang. Ketika gas cukup dingin untuk mulai membentuk bintang lagi – sekitar 5 miliar tahun lalu – bintang-bintang itu memiliki persentase besi yang jauh lebih tinggi daripada generasi sebelumnya.
Generasi kedua itu meliputi Matahari kita, yang berusia sekitar 4,6 miliar tahun.
Model Noguchi konsisten dengan penelitian terbaru pada tetangga galaksi terdekat kita, Andromeda, yang dianggap berada di kelas ukuran yang sama dengan Bima Sakti.
Pada tahun 2017, sebuah tim peneliti menerbitkan sebuah makalah yang menemukan pembentukan bintang Andromeda juga terjadi dalam dua tahap, dengan periode yang relatif tenang di antara keduanya.
Jika model itu tetap bertahan, ini dapat berarti bahwa model evolusi galaksi perlu untuk direvisi – bahwa, sementara galaksi kerdil yang lebih kecil mengalami pembentukan bintang secara terus menerus, mungkin periode “mati” adalah norma untuk galaksi yang lebih besar.
Noguchi mengharapkan bahwa “pengamatan masa depan galaksi terdekat dapat merevolusi pandangan kita tentang pembentukan galaksi.”