Sebagian Besar Galaksi Pendamping Bimasakti adalah Pendatang Baru

Data yang dikumpulkan dari misi Gaia ESA dapat menulis ulang sejarah galaksi kita, Bimasakti. Apa yang sebelumnya dianggap sebagai galaksi satelit dari Bimasakti kini ternyata sebagian besar adalah pendatang baru di lingkungan galaksi kita.

Galaksi katai adalah kumpulan ribuan dan beberapa miliar bintang. Selama beberapa dekade telah diyakini secara luas bahwa galaksi kerdil yang mengelilingi Bimasakti adalah satelit, yang berarti bahwa mereka ditangkap di orbit di sekitar galaksi kita dan telah menjadi teman tetap kita selama miliaran tahun. Sekarang pergerakan galaksi kerdil ini telah dihitung dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya berkat data rilis ketiga Gaia, dan hasilnya cukup mencengangkan.

François Hammer, Observatoire de Paris-Université Paris Sciences et Lettres, Prancis, dan rekan-rekannya dari seluruh Eropa juga China menggunakan data Gaia untuk menghitung pergerakan 40 galaksi kerdil di sekitar Bimasakti. Mereka melakukan ini dengan menghitung serangkaian kuantitas yang dikenal sebagai kecepatan tiga dimensi untuk setiap galaksi, dan kemudian menggunakannya untuk menghitung energi orbital galaksi serta momentum sudut (rotasi).

Mereka menemukan bahwa galaksi-galaksi ini bergerak jauh lebih cepat daripada bintang-bintang raksasa dan gugusan bintang yang diketahui mengorbit Bimasakti. Begitu cepatnya sehingga belum bisa mengorbit di sekitar Bimasakti, di mana interaksi dengan galaksi kita dan isinya akan melemahkan energi orbital dan momentum sudutnya.

Galaksi kita telah mengkanibal sejumlah galaksi kerdil di masa lalu. Misalnya, 8-10 miliar tahun yang lalu, sebuah galaksi kerdil bernama Gaia-Enceladus diserap oleh Bimasakti. Bintang-bintangnya dapat diidentifikasi dalam data Gaia karena orbitnya yang eksentrik dan kisaran energi yang dimilikinya.

Baru-baru ini, 4-5 miliar tahun yang lalu, galaksi kerdil Sagitarius juga ditangkap oleh Bimasakti yang saat ini sedang dalam proses terkoyak dan berasimilasi. Energi bintang-bintangnya lebih tinggi daripada Gaia-Enceladus, menunjukkan waktu yang lebih singkat mereka berada di bawah pengaruh Bimasakti.

Dalam kasus galaksi kerdil dalam studi baru yang dipublikasikan di The Astrophysical Journal pada 24 November 2021 berjudul Gaia EDR3 Proper Motions of Milky Way Dwarfs. II Velocities, Total Energy, and Angular Momentum, yang mewakili sebagian besar galaksi kerdil di sekitar Bimasakti, energi mereka bahkan lebih tinggi. Ini sangat menunjukkan bahwa mereka baru tiba di sekitar kita dalam miliaran tahun terakhir. Mereka adalah pendatang baru.

Satu penemuan yang dibuat adalah tentang awan Magellanic besar (LMC). LMC juga dianggap sebagai galaksi satelit dari Bimasakti, galaksi kerdil yang lebih besar begitu dekat dengan Bimasakti sehingga ia terlihat sebagai sepetak cahaya di langit malam dari Belahan Bumi Selatan. Saat mengukur kecepatannya, ditemukan bahwa LMC berjalan terlalu cepat untuk secara gravitasi terikat. Alih-alih pendamping, LMC adalah galaksi yang berkunjung untuk pertama kalinya. Kita sekarang tahu bahwa hal yang sama juga berlaku untuk kebanyakan galaksi kerdil lainnya.

Apakah pendatang baru ini akan menetap di orbit atau melewati kita?

Melansir Tech Explorist, François Hammer, mengatakan, "Beberapa dari mereka akan ditangkap oleh Bimasakti dan akan menjadi satelit. Tetapi untuk mengatakan dengan tepat, sangat sulit, karena bergantung pada massa yang tepat dari Bimasakti, dan ini adalah jumlah yang sulit bagi para astronom untuk menghitung dengan akurasi yang nyata. Perkiraan bervariasi dengan faktor dua."

“Bimasakti adalah galaksi besar, jadi gaya pasang surutnya sangat besar dan sangat mudah untuk menghancurkan galaksi kerdil setelah mungkin satu atau dua kali lewat,” tutur Hammer.

Fakta bahwa Gaia telah mengungkap sebagian besar galaksi kerdil yang mengelilingi Bimasakti untuk pertama kalinya berarti bahwa mereka tidak perlu menyertakan materi gelap apa pun. Kita harus menilai kembali apakah sistem ini dalam keadaan seimbang atau justru dalam proses kehancuran.

Timo Prusti, Ilmuwan Proyek Gaia, ESA, mengatakan, “Terima kasih sebagian besar kepada Gaia, sekarang jelas bahwa sejarah Bimasakti jauh lebih bertingkat daripada yang dipahami para astronom sebelumnya. Dengan menyelidiki petunjuk yang menggiurkan ini, kami berharap dapat mengungkap lebih jauh bab-bab menarik di masa lalu galaksi kita.”