Hubble Temui Bukti Pelanggaran Galaksi Terawal Bima Sakti

Teleskop Angkasa Hubble milik NASA memberikan bukti bahawa Bima Sakti yang masih muda pernah menyerap sebuah galaksi kerdil kira-kira 11.8 bilion tahun lalu. Galaksi itu, yang dinamakan Low-energy-Kraken-Heracles (LKH), menolak rekod sejarah pembentukan Bima Sakti kira-kira 1.8 bilion tahun lebih jauh ke masa lampau berbanding yang diketahui sebelum ini.

Hubble tidak merakam perlanggaran itu secara langsung. Sebaliknya, penyelidik meneliti gugusan bintang globular—kumpulan bintang yang sangat padat dan terbentuk pada waktu yang hampir sama. Mereka menemui satu lagi susunan umur dan kandungan logam di antara gugusan yang dikaitkan dengan Bima Sakti asal dan gugusan yang dikaitkan dengan percantuman Gaia-Sausage-Enceladus.

Petunjuk daripada “fosil” bintang

Gugusan globular boleh dianggap sebagai rekod arkeologi kosmik. Umur, komposisi kimia dan kedudukan semasanya boleh mengekalkan maklumat tentang persekitaran tempat gugusan itu terbentuk, walaupun galaksi asalnya telah berpecah dan diserap oleh galaksi lain.

Pemerhatian Hubble terhadap bintang-bintang individu dalam gugusan ini membekalkan data yang diperlukan untuk analisis terperinci. NASA menyifatkan hasilnya sebagai bukti muktamad bahawa galaksi kerdil LKH pernah berlanggar dan bergabung dengan Bima Sakti yang masih muda kira-kira 12 bilion tahun lalu.

Kajian berkenaan mengenal pasti tiga susunan gugusan yang berbeza: satu berkaitan populasi asal Bima Sakti, satu lagi dikaitkan dengan Gaia-Enceladus, dan susunan pertengahan yang menunjukkan sekurang-kurangnya satu lagi peristiwa percantuman terdahulu. Populasi pertengahan inilah petunjuk utama kepada satu peristiwa besar dalam sejarah awal galaksi kita.

Bila percantuman itu berlaku?

Anggaran paling terperinci meletakkan peristiwa tersebut pada kira-kira 11.8 bilion tahun lalu, atau sekitar 1.5 bilion tahun selepas Letupan Besar menurut laporan penyelidikan yang dibekalkan.

Dalam ringkasan awamnya, NASA membundarkan angka itu kepada kira-kira 12 bilion tahun lalu dan menyatakan bahawa penemuan ini memanjangkan pengetahuan tentang sejarah Bima Sakti sebanyak 1.8 bilion tahun. Kedua-dua angka itu selaras dengan tahap ketepatan yang digunakan oleh sumber: 11.8 bilion tahun ialah anggaran khusus, manakala NASA menggunakan angka yang dibundarkan.

Percantuman LKH berlaku lebih awal daripada peristiwa Gaia-Sausage-Enceladus yang lebih dikenali. Satu laporan yang dibekalkan menganggarkan LKH bergabung kira-kira 1.8 bilion tahun lebih awal daripada Gaia-Sausage-Enceladus.

Apakah LKH?

Sumber yang ada mengenal pasti LKH sebagai galaksi kerdil yang bintang-bintang dan gugusan globularnya akhirnya diserap ke bahagian dalam Bima Sakti. Jisim bintangnya dianggarkan sekitar 500 juta jisim Matahari, iaitu hampir sama dengan Gaia-Sausage-Enceladus.

Nama Low-energy-Kraken-Heracles menggabungkan tiga label yang pernah digunakan dalam kajian terdahulu: Low-energy, Kraken dan Heracles. Laporan yang dibekalkan menyatakan bahawa nama itu mengaitkan struktur-struktur tersebut dengan satu sistem asal yang sama, bukannya menganggapnya sebagai peristiwa yang sepenuhnya berasingan.

Penamaan itu juga mencerminkan perkembangan hipotesis tersebut. Kajian terdahulu menghubungkan gugusan globular ber tenaga rendah dengan sistem yang dicadangkan sebagai Kraken, manakala penyelidikan lain mengenal pasti struktur yang menyerupai Heracles. Tafsiran baharu ini mengaitkan kedua-duanya sebagai bukti satu peristiwa penambahan galaksi pada zaman awal Bima Sakti. Sumber yang tersedia menyokong kaitan itu, tetapi tidak menghuraikan secara terperinci setiap perbezaan pandangan dalam kajian terdahulu.

Garis masa pembentukan Bima Sakti berubah

Penemuan ini menambah satu tahap penting dalam sejarah awal galaksi kita:

1. Bima Sakti purba mula terbentuk.
2. LKH bergabung dengannya kira-kira 11.8 bilion tahun lalu.
3. Gaia-Sausage-Enceladus bergabung kemudian, kira-kira 1.8 bilion tahun selepas peristiwa LKH menurut laporan yang dibekalkan.

Gambaran ini menunjukkan bahawa Bima Sakti bukan terbentuk melalui satu proses yang lancar dan berterusan semata-mata. Sebaliknya, ia membesar melalui beberapa siri percantuman yang menambahkan bintang dan sistem bintang pada masa yang berbeza. Menurut ringkasan penyelidikan yang dibekalkan, sebahagian besar bahan daripada LKH mendap di kawasan paling dalam Bima Sakti.

Namun, ini bukan bermakna Hubble menyaksikan perlanggaran tersebut berlaku. Peristiwa itu terjadi berbilion-bilion tahun lalu. Hubble membantu mengenal pasti “fosil” bintang yang masih hidup—gugusan yang mengekalkan kesan peristiwa itu melalui umur, kandungan logam dan susunannya.

Adakah lebih banyak percantuman purba akan ditemui?

Kesimpulan paling kukuh setakat ini ialah pemerhatian terhadap gugusan globular mendedahkan satu percantuman awal antara Bima Sakti dan LKH. Sumber yang dibekalkan belum mendokumentasikan secara berasingan semua butiran dalam persoalan asal, termasuk huraian lengkap tentang sampel 39 gugusan dalam lingkungan 20,000 tahun cahaya atau penjelasan tepat mengenai hipotesis sejarah yang pernah dipertikaikan.

Begitu juga, sumber tersebut belum menentukan jumlah peristiwa percantuman purba lain yang mungkin ditemui. Program Hubble Missing Globular Clusters Survey sedang melengkapkan pemerhatian terhadap sistem gugusan globular Bima Sakti dan mengkaji gugusan yang masih belum diterokai. Data baharu itu berpotensi memperincikan lagi sejarah galaksi kita.

Buat masa ini, kepentingannya sudah jelas: “arkeologi” gugusan globular yang disokong Hubble telah menolak sejarah percantuman Bima Sakti ke bab terawalnya yang diketahui—satu peristiwa kira-kira 11.8 bilion tahun lalu melibatkan galaksi kerdil dengan jumlah bintang bersamaan kira-kira setengah bilion Matahari.