oleh

Struktur Kimia Dan Pergerakan Cakram Galaksi Bima Sakti

Para astronom telah menyelidiki populasi kecil bintang di sekitar galaksi Bima Sakti, mereka menemukan komposisi kimia yang sangat sesuai dengan cakram galaksi Bima Sakti. Kesamaan ini memberikan bukti kuat bahwa bintang-bintang ini berasal dari dalam cakram, bukan dari galaksi kurcaci yang tergabung. Alasan untuk migrasi bintang ini diperkirakan merupakan osilasi yang disampaikan secara teoritis dari cakram galaksi Bima Sakti, yang disebabkan oleh interaksi pasang surut Bima Sakti dengan galaksi satelit besar yang melintas.

Cakram galaksi bima sakti
Ini adalah cakram galaksi Bima Sakti, yang terganggu oleh interaksi pasang surut galaksi kerdil, seperti yang diprediksi oleh simulasi N-body. Lokasi bintang yang diamati dari atas dan dari bawah cakram galaksi Bima Sakti , yang digunakan untuk menguji skenario perturbasi.
Kredit: T. Mueller / NASA / JPL-Caltech

Jika misalnya ada orang dari luar angkasa ingin menghubungi Anda melalui “surat ruang angkasa”, alamat kosmik Anda maka akan mencakup beberapa baris alamat termasuk “Bumi”, “Tata Surya”, “Lengan Spiral Orion” serta “Galaksi Bima Sakti.” Posisi ini di dalam galaksi rumah kita memberi kita kursi barisan depan untuk mengeksplorasi apa yang terjadi di galaksi semacam ini.

Namun, perspektif internal kita menghadirkan beberapa tantangan dalam usaha kita untuk memahaminya – misalnya untuk menguraikan bentuk dan jangkauannya. Masalah lain lagi adalah waktu: Bagaimana kita bisa menafsirkan evolusi galaksi jika rentang hidup kita sendiri (dan jarak teleskop kita) jauh lebih kecil daripada kedipan mata kosmik?

 

Cakram Galaksi Bima Sakti

Saat ini, kita memiliki gambaran yang cukup jelas tentang sifat luas Bimasakti dan bagaimana hal itu sesuai di antara galaksi lain di Alam Semesta. Para astronom mengklasifikasikannya sebagai galaksi spiral yang agak rata-rata dan besar dengan mayoritas bintangnya mengelilingi pusatnya di dalam cakram galaksi Bima Sakti, dan debu bintang di luar yang mengorbit di Galaksi halo.

Bintang halo ini tampaknya tidak didistribusikan secara acak di lingkaran halo – malah banyak dikelompokkan dalam struktur raksasa – arus besar dan awan (atau kelebihan) bintang, beberapa mengelilingi Bima Sakti. Struktur ini telah ditafsirkan sebagai bekas dari puing-puing masa lalu Milky Way yang hiruk-pikuk dari gangguan gravitasi dari banyak galaksi yang lebih kecil yang diperkirakan telah menyerang Galaxy kita di masa lalu.

Periset telah mencoba untuk mempelajari lebih lanjut tentang sejarah Bima Sakti yang keras ini dengan melihat properti bintang-bintang pada puing-puing yang ditinggalkan – posisi dan gerakan mereka dapat memberi kita petunjuk tentang jalan penyerbu yang asli, sementara jenis bintang yang mengandung komposisi kimia dari bintang-bintang tersebut dapat memberi tahu kita sesuatu tentang seperti apa galaksi yang sudah lama meninggal itu.

Sebuah tim astronom internasional yang dipimpin oleh Dr. Maria Bergemann dari Institut Max Planck Astronomi di Heidelberg telah menemukan bukti kuat bahwa beberapa struktur halo ini mungkin bukan puing sisa dari galaksi yang menyerang, melainkan berasal dari cakram galaksi Bima Sakti itu sendiri!

 

Struktur Kimia

Para ilmuwan menyelidiki 14 bintang yang terletak di dua struktur yang berbeda dalam galaksi halo, Triangulum-Andromeda (Tri-Dan) dan lantai A13, yang berada pada sisi berlawanan dari bidang cakram Galaksi. Studi awal gerak kedua struktur diffuse ini menunjukkan bahwa mereka berhubungan secara kinematis dan dapat dikaitkan dengan Cincin Monoceros, sebuah struktur seperti cincin yang melilit Galaxy. Namun, sifat dan asal kedua struktur bintang ini masih belum diklarifikasi secara meyakinkan. Posisi dua overdensities bintang dapat ditentukan karena masing-masing “berbohong” sekitar 5 kiloparsec (14000 lightyears) di atas dan di bawah bidang Galaksi.

Bergemann dan timnya, untuk pertama kalinya, sekarang menyajikan pola kelimpahan kimiawi yang terperinci dari bintang-bintang ini, yang diperoleh dengan spektrum resolusi tinggi yang diambil dengan teleskop Keck dan VLT (Very Large Telescope, ESO). “Analisis kelimpahan kimiawi adalah tes yang sangat kuat, yang memungkinkan, dengan cara yang mirip dengan pencocokan DNA, untuk mengidentifikasi populasi induk bintang. Populasi induk yang berbeda, seperti cakram galaksi Bima Sakti atau halo, galaksi satelit kerdil atau gugus globular, diketahui memiliki komposisi kimia yang sangat berbeda. Jadi, begitu kita tahu apa bintangnya, kita bisa segera menghubungkannya dengan populasi induknya, “jelas Bergemann.

Ketika membandingkan komposisi kimia dari bintang-bintang ini dengan yang ditemukan di struktur kosmik lainnya, para ilmuwan terkejut saat mengetahui bahwa komposisi kimia hampir identik, baik di dalam maupun di antara kedua kelompok ini, dan sangat sesuai dengan pola kelimpahan bintang cakram galaksi Bima Sakti. . Ini memberikan bukti kuat bahwa bintang-bintang ini kemungkinan besar berasal dari cakram tipis Galactic (bagian muda Bima Sakti, yang terkonsentrasi pada bidang Galaksi) sendiri, bukan merupakan puing-puing dari galaksi invasif!

 

Pergerakan Galaksi Bima Sakti

Tapi bagaimana bintang-bintang sampai ke posisi ekstrim di atas dan di bawah cakram galaksi bima sakti? Perhitungan teoritis evolusi Galaksi Bima Sakti memprediksi hal ini terjadi, dengan bintang-bintang direlokasi ke jarak vertikal yang besar dari tempat kelahiran mereka di bidang cakram galaksi Bima Sakti. “Migrasi” bintang ini secara teoritis dijelaskan oleh osilasi cakram secara keseluruhan. Penjelasan yang disukai untuk osilasi ini adalah interaksi pasang surut halo Bima Sakti dan cakramnya dengan sebuah galaksi satelit besar yang melintas.

Hasil yang dipublikasikan di jurnal Nature oleh Bergemann dan rekan-rekannya sekarang memberikan bukti paling jelas untuk osilasi cakram galaksi Bima Sakti ini sejauh ini!

Temuan ini sangat menarik, karena mereka menunjukkan bahwa cakram galaksi Bima Sakti dan dinamikanya secara signifikan lebih kompleks daripada yang diperkirakan sebelumnya. “Kita menunjukkan bahwa mungkin cukup umum bagi kelompok bintang di cakram galaksi Bima Sakti yang akan dipindahkan ke wilayah yang lebih jauh di dalam Bima Sakti – telah ‘dikeluarkan’ oleh sebuah galaksi satelit yang menyerang. Pola kimia yang serupa juga dapat ditemukan di tempat lain. galaksi – menunjukkan universalitas galaksi potensial dari proses dinamis ini. ” kata Allyson Shefield, PhD, profesor fisika di LaGuardia Community College / CUNY, rekan penulis studi ini.

Sebagai langkah selanjutnya, para astronom berencana untuk menganalisis spektrum bintang lain baik dalam dua overdensities, maupun bintang di struktur bintang lain yang jauh dari cakram. Mereka juga sangat antusias untuk mendapatkan massa dan usia bintang-bintang ini untuk membatasi batas waktu saat interaksi Bima Sakti dan galaksi kerdil ini terjadi.

Baca juga: 27 Juta Tahun Lagi Galaksi Bimasakti Akan Bertabrakan Dengan Burrito Cosmic

“Kita mengantisipasi bahwa survei yang sedang berlangsung dan yang akan datang seperti 4MOST dan Gaia akan memberikan informasi unik tentang komposisi kimia dan kinematika bintang di overdensities ini. Dua struktur yang telah kita analisis sudah ada, dalam interpretasi kita, terkait dengan osilasi skala besar pada cakram galaksi Bima Sakti , yang disebabkan oleh interaksi Bima Sakti dan galaksi kerdil. Gaia mungkin memiliki potensi untuk melihat hubungan antara kedua struktur, yang menunjukkan pola kerutan penuh di cakram Galaksi, “kata Bergemann, yang juga merupakan bagian dari Collaborative Research Center SFB 881 “The Milky Way System,” yang terletak di Universitas Heidelberg.

 

 

Referensi Jurnal:

Maria Bergemann, Branimir Sesar, Judith G. Cohen, Aldo M. Serenelli, Allyson Sheffield, Ting S. Li, Luca Casagrande, Kathryn V. Johnston, Chervin F. P. Laporte, Adrian M. Price-Whelan, Ralph Schönrich, Andrew Gould. Dua overdensities bintang yang sama secara kimiawi pada sisi berlawanan dari bidang cakram Galaksi. Alam, 2018; DOI: 10.1038 / nature25490

Komentar

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

News Feed