Bimasakti Terjungkir Balik 10 Miliar Tahun Lalu

Bukti: Tabrakan Frontal yang Mengubah Orientasi Galaksi

Penelitian ini mengungkap bahwa halo bintang Bimasakti yang berputar lambat dapat ditelusuri kembali ke peristiwa dahsyat sekitar 10 miliar tahun lalu. Saat itu, sebuah galaksi kerdil bernama Gaia-Enceladus-Sausage (kadang disebut 'Gaia Sosis') menabrak langsung Bimasakti yang masih muda. Dampaknya bukanlah gesekan samping yang ringan, melainkan tabrakan frontal yang hebat .

Untuk memahami akibatnya, tim Durham yang dipimpin astronom Kirill Batrakov menjalankan serangkaian simulasi superkomputer menggunakan proyek Auriga — seperangkat model resolusi tinggi yang melacak pembentukan galaksi mirip Bimasakti selama miliaran tahun .

Simulasi menunjukkan bahwa tabrakan frontal semacam ini dapat memicu 'jungkir balik piringan' yang dramatis. Seluruh piringan bintang Bimasakti, bidang datar bercahaya berisi bintang dan gas yang kita lihat dari Bumi sebagai pita cahaya, tiba-tiba berubah orientasi lebih dari 90 derajat relatif terhadap bidang aslinya. Jungkir balik ini tidak terjadi seketika, melainkan selama miliaran tahun, saat piringan perlahan-lahan miring .

Memecahkan Misteri Halo Bintang

Jungkir balik kuno ini memberikan penjelasan yang tepat untuk rotasi halo bintang yang sangat lambat. Saat piringan masif berputar dan terpuntir, ia menyeret halo materi gelap yang jauh lebih besar, stabil, dan hampir bulat yang menyelimuti seluruh galaksi. Halo materi gelap tetap pada orientasi aslinya, menciptakan gesekan yang mentransfer momentum sudut dari bintang-bintang di halo .

Halo bintang — terdiri dari bintang-bintang kuno yang kemungkinan tertarik dari galaksi satelit yang hancur — menyimpan 'ingatan' akan interaksi ini. Karena terpuntir melawan perancah materi gelap, ia kini berputar jauh lebih lambat daripada piringan itu sendiri, memecahkan teka-teki lama dalam astronomi galaksi .

"Proyek ini dimulai sebagai penyelidikan kecepatan rotasi halo bintang," kata Batrakov kepada ScienceAlert, seraya mencatat bahwa simulasi mengungkap kaitan langsung antara galaksi yang mengalami penggabungan besar di awal dan galaksi yang akhirnya memiliki halo bintang yang berputar lambat .

Apa Artinya bagi Tata Surya dan Jalur Matahari?

Implikasi bagi tata surya kita memang menarik, tapi tidak mengkhawatirkan. Penelitian menunjukkan bahwa Matahari — dan seluruh tata surya — awalnya bergerak melintasi galaksi pada bidang orbit yang berbeda. Jungkir balik piringan begitu menyeluruh sehingga mengatur ulang lintasan sebagian besar bintang di galaksi .

Namun, tidak ada alasan untuk khawatir. Tabrakan dan perubahan orientasi berikutnya terjadi sekitar 5 hingga 6 miliar tahun sebelum Matahari dan Bumi terbentuk. Peristiwa itu tidak mengacaukan tata surya karena terjadi jauh sebelum sistem rumah kita ada. Temuan ini hanya berarti bahwa orbit Matahari saat ini mengelilingi pusat galaksi bukanlah jalur yang sama yang akan diikutinya jika jungkir balik tidak pernah terjadi .

Jendela Baru ke Materi Gelap

Mungkin implikasi paling signifikan dari pekerjaan ini adalah apa yang diungkapkannya tentang materi gelap. Sementara piringan bintang yang bercahaya berjungkir balik secara dramatis, halo materi gelap yang jauh lebih masif di sekitar Bimasakti tetap pada orientasi aslinya. Seluruh perubahan orientasi galaksi yang terlihat terjadi dalam perancah tak kasatmata yang stabil ini .

Putaran lambat halo bintang ditafsirkan sebagai tanda langsung dari torsi gravitasi yang diberikan piringan terhadap halo materi gelap. Ini menawarkan para astronom metode baru untuk mempelajari bentuk, stabilitas, dan distribusi materi gelap — zat yang tidak memancarkan, menyerap, atau memantulkan cahaya dan hanya dapat dipelajari melalui pengaruh gravitasinya .

Temuan ini selaras dengan penelitian lain yang melihat halo bintang Bimasakti yang miring sebagai alat untuk menyelidiki geometri halo materi gelap . Dengan mengukur secara tepat bagaimana halo bintang 'miring' dan melambat, para astronom dapat menyimpulkan properti distribusi materi gelap yang sebaliknya tidak akan terlihat .

Gambaran yang Lebih Besar

Penelitian baru ini menambah bukti yang berkembang bahwa sejarah Bimasakti selama 13,6 miliar tahun jauh lebih bergolak daripada yang terlihat hari ini dari titik pandang kita yang tenang di salah satu lengan spiralnya. Tabrakan Gaia-Enceladus-Sausage, yang sebelumnya diketahui telah menyumbang bintang dan puing ke tonjolan galaksi dan halo dalam, kini tampaknya merupakan peristiwa yang mendefinisikan dan mengubah galaksi .

Singkatnya, pekerjaan tim Durham menyajikan penjelasan paling meyakinkan hingga saat ini tentang mengapa halo raksasa bintang-bintang kuno Bimasakti berputar sangat lambat. Penyebabnya bukanlah proses yang lambat dan bertahap, melainkan peristiwa dahsyat yang mengubah bentuk galaksi di masa remaja awalnya — tabrakan kosmik yang mengubah wajah rumah galaksi kita selamanya .