Gaia Memetakan 1,7 Miliar Bintang di Galaksi Bima Sakti

Misi Gaia yang dikelola oleh Badan Antariksa Eropa (ESA) telah menghasilkan katalog bintang terbesar hingga saat ini, termasuk pengukuran berpresisi tinggi terhadap hampir 1,7 miliar bintang dan mengungkap detail terbaik galaksi rumah kita Bima Sakti. 

Sensus galaksi oleh Gaia.
Kredit: ESA/Gaia/DPAC

Berbagai penemuan menarik di bidang astronomi, yang merujuk ke misi pemetaan langit selama 22 bulan berupa rangkaian data terbaru, termasuk posisi, indikator jarak, pergerakan lebih dari satu miliar bintang, pengukuran berpresisi tinggi terhadap asteroid di tata surya kita dan bintang-bintang di luar galaksi Bima Sakti.

Analisis awal terhadap data yang tergolong fenomenal ini telah mengungkap rincian terbaik tentang pergerakan bintang dan peningkatan jumlah populasi bintang di Bima Sakti, informasi penting untuk menyelidiki sejarah evolusi dan proses yang membentuk galaksi kita.

“Observasi yang dikumpulkan oleh Gaia mendefinisikan kembali dasar-dasar astronomi,” ungkap Direktur Sains ESA Günther Hasinger.

“Gaia adalah misi ambisius yang mengandalkan kolaborasi antar ilmuwan dalam skala besar untuk memahami volume data yang sangat kompleks. Dibutuhkan proyek jangka panjang untuk menjamin kemajuan dalam sains dan teknologi antariksa dan untuk mengimplementasikan misi sains secara lebih mendetail hingga beberapa dekade mendatang.”

Diluncurkan pada bulan Desember 2013, Gaia telah menggelar misi operasi sains selama bertahun-tahun. Rilis data pertama pada tahun 2016 yang dikumpulkan selama lebih dari satu tahun observasi, mengandung informasi jarak dan pergerakan sekitar dua juta bintang.

Rilis data terbaru pada tanggal 25 Juli 2014 hingga 23 Mei 2016, menetapkan posisi hampir 1,7 miliar bintang dengan tingkat presisi yang jauh lebih baik. Survei terhadap beberapa bintang yang paling terang bahkan memiliki tingkat presisi setara dengan para pengamat di Bumi yang mampu melihat sebuah uang koin di permukaan Bulan dengan jelas.

Gaia, sensus galaksi Bima Sakti.
Kredit: ESA/Gaia/DPAC

Pengukuran Gaia yang sangat akurat memungkinkan para astronom untuk memisahkan paralaks bintang (pergeseran posisi bintang di langit yang disebabkan oleh orbit tahunan Bumi di sekitar Matahari) dari pergerakan nyata mereka melintasi galaksi.

Katalog baru Gaia memuat daftar paralaks dan laju pergerakan lebih dari 1,3 miliar bintang. Dari pengukuran paralaks yang paling akurat, para astronom dapat langsung memperkirakan jarak sekitar 10% bintang di antaranya.

“Rilis data kedua Gaia melambangkan lompatan besar jika disandingkan dengan misi astrometri pertama pendahulu Gaia, satelit Hipparcos ESA, yang mensurvei sekitar 118.000 bintang hampir tiga puluh tahun yang lalu,” tutur Anthony Brown dari Universitas Leiden di Belanda.

Anthony adalah Ketua Eksekutif Pengolahan dan Analisis Data Konsorsium Gaia, yang mengawasi kolaborasi skala besar dari sekitar 450 ilmuwan dan perancang perangkat lunak yang dipercaya untuk  menyusun katalog Gaia dari data satelit.

Perbandingan rilis data pertama dan kedua Gaia.

Kredit: ESA/Gaia/DPAC

“Peningkatan jumlah bintang sekaligus posisi dan pergerakan mereka, menjadikan katalog baru Gaia mencengangkan,” tambah Anthony.

“Tak sekadar itu, katalog ilmiah yang unik ini mencakup banyak tipe data lainnya, dilengkapi informasi tentang sifat bintang dan benda langit lainnya, menjadikan rilis kedua ini benar-benar luar biasa.”

Rilis Data Gaia bagi Publik

Survei asteroid pertama Gaia.

Kredit: ESA/Gaia/DPAC

Kumpulan data yang komprehensif menyediakan beragam topik bagi komunitas astronomi. Termasuk data tentang posisi dan informasi kecerahan dari semua bintang yang disurvei dan pengukuran warna dari hampir seluruh bintang, ditambah informasi tentang perubahan kecerahan dan warna dari setengah juta bintang seiring waktu. Data Gaia juga mengandung informasi laju pergerakan tujuh juta bintang di sepanjang garis pandang, suhu permukaan sekitar seratus juta bintang dan efek debu antarbintang pada 87 juta bintang.

Selain itu, Gaia juga mengamati objek-objek di tata surya kita. Rilis data kedua terdiri dari sekitar 14.000 asteroid yang memungkinkan penentuan lintasan orbitnya secara akurat. Sampel asteroid yang ukurannya jauh lebih besar akan dikompilasi dalam rilis Gaia berikutnya.

Lebih jauh lagi, data Gaia juga mencakup posisi setengah juta quasar yang terletak sangat jauh, yaitu galaksi-galaksi terang karena aktivitas lubang hitam supermasif di wilayah pusat. Quasar kerap dimanfaatkan untuk menentukan kerangka referensi koordinat langit dari seluruh objek dalam katalog Gaia, sesuatu yang secara rutin dilakukan dalam gelombang radio, tetapi kini juga tersedia pada panjang gelombang optik untuk pertama kalinya.

Cakupan skala kosmik Gaia.
Kredit: ESA/Gaia/DPAC

Penemuan-penemuan besar diperkirakan akan bermunculan setelah para ilmuwan mulai menjelajahi rilis data terbaru Gaia. Penelitian awal yang dilakukan oleh konsorsium data untuk memvalidasi kualitas katalog telah mengungkap beberapa kejutan yang sangat menjanjikan, termasuk wawasan baru tentang evolusi bintang.

Arkeologi Galaktik

“Data terbaru Gaia begitu kuat, mendorong penemuan-penemuan menarik di bidang astronomi yang dapat dilakukan dengan mudah,” kata Antonella Vallenari dari Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) dan Observatorium Astronomi Padua, Italia, Wakil Ketua Eksekutif Konsorsium Pemrosesan Data.

“Sebagai contoh, kami telah menyusun diagram bintang Hertzsprung-Russell yang paling rinci dan kami sudah melihat beberapa tren yang menarik. Terasa seperti meresmikan era baru arkeologi galaktik.”

Menyandang nama dua orang astronom yang merancangnya pada awal abad ke-20, diagram Hertzsprung-Russell membandingkan kecerahan intrinsik dengan warna bintang, metode fundamental untuk mempelajari populasi dan evolusi bintang.

Versi baru dari diagram Hertzsprung-Russel yang disusun dari empat juta bintang dalam katalog Gaia, telah mengungkap banyak fenomena terperinci untuk pertama kalinya. Termasuk karakteristik khusus berbagai tipe bintang katai putih ("jenazah" bintang mirip Matahari) yang mengarah ke diferensiasi mereka.

Dikombinasikan dengan pengukuran laju pergerakan bintang dari data Gaia, diagram Hertzsprung-Russell memungkinkan para astronom untuk membedakan berbagai populasi bintang dari berbagai usia yang terletak di berbagai wilayah Bima Sakti, seperti di cakram galaksi dan lingkaran halo, dan yang terbentuk melalui cara yang berbeda. Penelitian tindak lanjut bahkan mengungkap bagaimana bintang-bintang yang bergerak cepat dianggap berada di wilayah lingkaran halo galaksi, mencakup dua populasi bintang yang terbentuk melalui dua skenario yang berbeda dan harus dipelajari secara lebih terperinci.

“Gaia akan meningkatkan wawasan kita tentang alam semesta pada semua skala kosmik,” kata ilmuwan proyek Gaia di ESA Timo Prusti.

“Bahkan di lingkungan sekitar Matahari, wilayah yang menurut kita telah dipahami dengan baik, Gaia juga telah mengungkap fitur-fitur baru yang menarik.”

Diagram Hertzsprung-Russell dari data Gaia.
Kredit: ESA/Gaia/DPAC

Galaksi dalam 3D

Untuk bintang-bintang yang terletak beberapa ribu tahun cahaya dari Matahari, Gaia telah mengukur seluruh kecepatan mereka dalam 3D dan mengungkap pola pergerakan orbit bintang mengitari galaksi dengan kecepatan yang setara.

Studi masa depan akan mengkonfirmasi apakah pola ini terkait dengan gaya pasang surut gravitasi batang galaksi (konsentrasi terpadat populasi bintang dengan struktur memanjang di pusat galaksi) yang memengaruhi lengan-lengan spiral Bima Sakti, atau karena interaksi dengan galaksi-galaksi berukuran kecil yang bergabung dengan Bima Sakti miliaran tahun lalu.

Gugus bintang globular dan galaksi katai yang mengorbit Bima Sakti. 

Kredit: ESA/Gaia/DPAC

Berkat presisi tinggi Gaia, para astronom dapat mengamati pergerakan bintang di beberapa gugus bintang globular, sistem bintang-bintang purba yang terikat bersama oleh gaya gravitasi, yang ditemukan di lingkaran halo Bima Sakti dan di galaksi tetangga kita, Awan Magellan Besar dan Awan Magellan Kecil.

Data Gaia dimanfaatkan untuk memperoleh orbit 75 gugus bintang globular dan 12 galaksi katai yang mengitari Bima Sakti, menyediakan semua informasi penting untuk mempelajari sejarah evolusi Bima Sakti dan lingkungan kosmik di sekitarnya, peran gaya gravitasi dan distribusi materi gelap yang sulit dipahami.

“Gaia adalah instrumen astronomi terbaik,” pungkas manajer misi Gaia di ESA Fred Jansen.

“Para ilmuwan akan disibukkan dengan kumpulan data Gaia selama bertahun-tahun, dan kami mempersiapkan diri untuk limpahan penemuan mengejutkan yang akan membuka rahasia galaksi kita.”

Paralaks dan pergerakan akurat bintang di langit.

Kredit: ESA/Gaia/DPAC

Ditulis oleh: Staf http://sci.esa.int

Sumber: Gaia Creates Richest Star Map Of Our Galaxy – And Beyond

#terimakasihgoogle