39 Gugus Bintang Mengungkap Tumbukan Awal Bima Sakti dengan Galaksi LKH

Tiga populasi gugus bola

• Gugus asli Bima Sakti: Populasi tertua. Gugus-gugus ini kemungkinan terbentuk di dalam calon Bima Sakti saat pembentukan bintang paling awal berlangsung.
• Gugus Gaia–Sausage–Enceladus (GSE): Populasi yang lebih muda dan berasal dari galaksi yang diserap Bima Sakti sekitar 10 miliar tahun lalu.
• Gugus LKH: Populasi perantara—lebih tua daripada gugus GSE, tetapi lebih muda daripada gugus asli Bima Sakti. Hubungan usia–metalitas dan karakter dinamikanya tidak cocok dimasukkan ke dalam dua kelompok lain, sehingga menunjuk pada galaksi asal yang berbeda.

Posisi kelompok ketiga inilah yang menjadi kunci. Jika gugus-gugus tersebut lahir di galaksi lain, lalu kemudian masuk ke Bima Sakti, pola mereka dapat digunakan untuk memperkirakan kapan galaksi induknya ditelan. Para peneliti menempatkan merger LKH sekitar 11,8 miliar tahun lalu, ketika alam semesta masih sangat muda.

Galaksi kerdil yang cukup besar untuk mengubah Bima Sakti

Berdasarkan jumlah dan sifat gugus yang tersisa, LKH diperkirakan memiliki massa bintang sekitar 500 juta kali massa Matahari saat bergabung dengan Bima Sakti. Itu membuatnya bukan sekadar aliran bintang kecil, melainkan salah satu bahan pembangun penting bagi galaksi muda tersebut.

Ungkapan populer “sekitar 2 miliar tahun setelah Dentuman Besar” merupakan pembulatan. Pracetak penelitian memperkirakan peristiwa itu terjadi sekitar 1,5 miliar tahun setelah Dentuman Besar. Apa pun pembulatan waktunya, merger tersebut berlangsung pada era yang sangat awal dan mendorong mundur sejarah merger Bima Sakti yang berhasil direkonstruksi sekitar 1,8 miliar tahun.

Bima Sakti dibangun dari dalam dan dari luar

Temuan ini mendukung gambaran yang lebih kompleks tentang pembentukan Bima Sakti. Sebagian gugus tertua memang terbentuk secara internal, di dalam galaksi yang sedang berkembang. Namun, Bima Sakti juga tumbuh melalui akresi—proses menyerap bintang, gas, gugus, dan materi dari galaksi lain.

Dengan kata lain, hasil ini tidak berarti semua bintang awal Bima Sakti berasal dari luar. Pembentukan bintang di dalam galaksi dan merger bertahap dengan galaksi-galaksi yang lebih kecil sama-sama berperan dalam membentuk struktur Bima Sakti modern.

Mengapa ini penting bagi “arkeologi galaksi”?

Para astronom tidak melihat LKH secara langsung. Mereka merekonstruksi keberadaannya dari tiga jenis petunjuk yang masih bertahan: usia gugus, sejarah kimianya, serta orbit dan gerakannya. Pendekatan ini disebut arkeologi galaksi, karena bintang dan gugus bola diperlakukan seperti fosil kosmis yang menyimpan catatan peristiwa masa lalu.

Penemuan LKH menunjukkan bahwa distribusi usia–metalitas gugus bola dapat mempertahankan sinyal merger, bahkan ketika sisa-sisa bintang biasa dari galaksi yang hancur sudah bercampur dengan populasi Bima Sakti dan sulit dikenali.

Pendekatan tersebut juga sejalan dengan penelitian yang mendapat pengakuan melalui Penghargaan Kavli 2026 dalam Astrofisika. Vasily Belokurov, Amina Helmi, dan Rodrigo Ibata menerima penghargaan itu karena menemukan bukti fosil merger masa lalu dan menunjukkan bahwa Bima Sakti terbentuk melalui akresi hierarkis. LKH menjadi contoh konkret terbaru dari cara kerja bidang penelitian tersebut.

Apakah masih ada merger kuno lain?

Pengamatan Hubble terhadap gugus bola di bagian dalam Bima Sakti yang belum banyak dipelajari—terutama gugus yang tertutup debu—berpotensi menemukan jalur usia–metalitas tambahan. Jalur baru dapat mengungkap galaksi induk kuno lain yang kini telah sepenuhnya tercerai-berai.

Data masa depan juga dapat membantu memperkirakan massa galaksi-galaksi tersebut, menentukan waktu merger, serta menguji apakah suatu kelompok gugus benar-benar berasal dari merger terpisah atau hanya bagian lain dari populasi LKH, GSE, atau Bima Sakti asli. Namun, berdasarkan bukti saat ini, belum ada merger tambahan tertentu yang dapat diidentifikasi secara pasti.