Sebuah tim yang dipimpin oleh para peneliti dari Institute of Cosmos Sciences dari Universitas Barcelona (ICCUB, UB-IEEC) dan Universitas Groningen telah menemukan berbagai substruktur di Bima Sakti yang sebelumnya tidak diketahui melalui analisis data dari satelit Gaia [observatorium ruang angkasa yang dirancang untuk astrometri : mengukur posisi dan jarak bintang].
Temuan, yang muncul ketika menggabungkan posisi dan kecepatan 6 juta bintang dari cakram galaksi, telah dipublikasikan di jurnal Nature .
“Kami telah mengamati bentuk dengan morfologi yang berbeda, seperti spiral yang mirip dengan cangkang siput. Keberadaan substruktur ini telah diamati untuk pertama kalinya berkat ketepatan data yang belum pernah ada sebelumnya yang dihasilkan oleh satelit Gaia dari European Space Agency (ESA)”, kata Teresa Antoja, peneliti di ICCUB (IEEC-UB) dan penulis pertama artikel tentang temuan ini.
“Substruktur ini memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa piringan galaksi kita mengalami gangguan gravitasi signifikan sekitar 300 dan 900 juta tahun yang lalu.” Ini adalah salah satu temuan pertama yang hebat dari “arkeologi galaksi” berdasarkan publikasi data Gaia; data ini dapat memungkinkan peneliti mencari tahu tentang asal-usul dan evolusi Bima Sakti.
Apa yang menyebabkan gangguan tersebut? Untuk menjawab pertanyaan ini, para peneliti membandingkan struktur dan tingkat memutar spiral dengan model dinamika galaksi. Mereka mengembangkan hipotesis bahwa gangguan itu disebabkan oleh galaksi Kerdil Sagitarius yang melintas di dekat piringan Bima Sakti.
“Studi ini menunjukkan dengan pasti, bahwa cakram galaksi kita secara dinamis masih muda, sensitif terhadap gangguan dan berubah seiring waktu,” kata Antoja. “Salah satu bentuk yang paling dapat dibedakan yang kita lihat adalah pola spiral bintang-bintang dekat matahari, yang belum pernah terlihat sebelumnya. Sebenarnya, bentuk yang diamati dalam grafik sangat jelas (tidak seperti kasus umum) yang kami pikir bisa menjadi kesalahan dalam data,” kata Antoja.
Lebih dari 100 insinyur dan ilmuwan Eropa, di antaranya UB memainkan peran yang berbeda, bekerja selama berbulan-bulan pada tugas verifikasi dan validasi data Gaia. Sebagai bagian dari tugas ini, Mercè Romero Gómez, peneliti UB, mengatakan, “Dengan simulasi yang dilakukan di UB, kami juga dapat mereproduksi spiral yang diamati.”
Mirip dengan batu yang jatuh di kolam dan menciptakan gelombang yang menyebar di permukaan, atau magnet yang mendekati besi yang ditolak dalam arah tertentu, bintang-bintang dalam cakram galaksi tertata ulang dengan cara tertentu setelah tarikan gravitasi dari galaksi satelit yang lewat di sebelahnya. Setelah beberapa waktu, bintang-bintang mempertahankan efek dari gangguan yang mengguncang mereka dalam gerakan mereka, dan sekarang spiral dapat dilihat dalam grafik.
Amina Helmi, peneliti di Universitas Groningen, mengatakan, “Kami tahu galaksi kita adalah ‘kanibal,’ dan telah tumbuh ketika memakan galaksi kecil lainnya, seperti yang sekarang dilakukan dengan galaksi kerdil Sagitarius.” Meskipun demikian, ahli mencatat bahwa “massa Sagitarius masih cukup besar untuk menimbulkan dampak gravitasi yang signifikan.” Apa yang diamati oleh para peneliti sekarang tidak menanggapi tabrakan antar galaksi, melainkan galaksi Sagitarius yang semakin mendekati piringan galaksi Bima Sakti.
Data yang dianalisis dalam penelitian ini adalah bagian dari rilis Gaia kedua, yang diterbitkan pada 25 April 2018. “Para ilmuwan dan insinyur dari UB memainkan peran penting dalam membuat data ini menjadi kenyataan,” kata Xavier Luri, direktur ICCUB dan koordinator tim yang membangun arsip Gaia. Upaya lebih dari 400 ilmuwan dan insinyur memungkinkan penerbitan posisi dan gerakan yang tepat untuk lebih dari 1.300 juta objek.
Katalog kedua ini – yang mencakup pengumpulan data selama 22 bulan pertama – mempublikasikan data spektroskopi pertama untuk beberapa juta bintang di lingkungan matahari, yang memungkinkan para peneliti untuk mengukur kecepatan bintang di garis pandang kita dan mendapatkan tiga koordinat kecepatan bintang-bintang.
Sekarang, satelit Gaia telah memasuki lebih dari 48 bulan operasi yang sukses, dan ESA telah memperpanjang misi hingga akhir 2020. ESA sekarang menilai misi dua tahun kedua. Carme Jordi, peneliti UB dan anggota Tim Sains Gaia, mengatakan, “semuanya menunjukkan ini hanyalah salah satu penemuan pertama dari serangkaian luas temuan baru dan kejutan yang tersembunyi dalam data Gaia yang dipublikasikan pada bulan April — puncak gunung es di mempelajari asal-usul dan evolusi galaksi di mana kita berada. “
