Fotografi mengungkap Bima Sakti secara detail dengan nebula dan bintang Antares di Potirendaba (SP) Jefferson Renee Benatti Mazzoni/Arsip pribadi Vasily Belokurov adalah salah satu dari tiga pemenang Hadiah Kavli bidang Astrofisika 2026. Hadiah tersebut diberikan atas penemuan bukti fosil penggabungan galaksi di masa lalu yang membuktikan bagaimana Bima Sakti berevolusi. Terlepas dari era atau sudut pandang, mulai dari gua pra-Neolitikum hingga gedung pencakar langit London pasca-lockdown, langit malam yang dapat diprediksi selalu menjadi simbol keabadian dan stabilitas yang meyakinkan bagi umat manusia. Namun ketenangan yang tampak ini menipu. Galaksi kita, Bima Sakti, muncul dari kekacauan dan kekacauan, dan konstelasinya dipenuhi para migran, orang buangan, dan penyintas. Pada saat ini, ia mulai meregang dan terdistorsi lagi, ditarik oleh rekannya yang besar dan menuju ke arah tabrakan yang tak terhindarkan. Bagaimana saya bisa begitu yakin? Sebagai arkeolog galaksi, tugas saya adalah merekonstruksi masa lalu galaksi kita dan membaca tanda-tanda masa depannya. Alih-alih menggali lebih dalam, saya menggunakan hukum dinamika dan evolusi bintang untuk menyisir ratusan juta bintang untuk mencari bintang tertua dan paling aneh secara kimiawi, menafsirkan orbitnya, dan merekonstruksi peristiwa yang membentuk Bima Sakti. Di antara peristiwa-peristiwa ini adalah tabrakan kuno yang meninggalkan bekas yang sangat besar sehingga, miliaran tahun kemudian, tabrakan tersebut masih membatasi galaksi di sekitar kita. Sekarang di g1 Saya ingin memahami apa yang mengatur kehidupan sistem kosmik yang sangat besar ini: perubahan mana yang bersifat bawaan – evolusi internal yang lambat dari piringan galaksi – dan perubahan mana yang terjadi karena tumbukan dan penggabungan. Pertanyaan tentang asal usul materi gelap mendasari semua ini. Ini adalah zat tak terlihat yang gravitasinya menyatukan galaksi, namun identitas aslinya tetap menjadi salah satu teka-teki terbesar yang belum terpecahkan dalam astrofisika. Bima Sakti adalah satu-satunya galaksi di mana pergerakan bintang dapat diukur dengan sangat detail. Hal ini memungkinkan para kosmolog untuk membuat peta materi gelap yang paling akurat: seberapa jauh ia meluas, seberapa padat materi gelap di sekitar Matahari, apa bentuknya, dan seberapa seragam atau tidak teratur materi gelap tersebut. Jika kita dapat membuat peta ini dengan cukup detail, kita dapat mulai memahami tidak hanya di mana letak materi gelap, namun juga apa itu materi gelap. Tabrakan dahsyat Pekerjaan kami telah diubah oleh revolusi dalam survei langit data terbuka. Sejak tahun 2000, Sloan Digital Sky Survey (SDSS) telah menunjukkan apa yang mungkin terjadi ketika sejumlah besar data astronomi dipublikasikan, sehingga memungkinkan penemuan yang jauh melampaui tujuan awal pembuatan survei tersebut. Dan sejak tahun 2014, Gaia, sebuah teleskop luar angkasa Eropa, telah membawa transformasi ini ke tingkat yang lebih tinggi dengan memetakan posisi dan pergerakan hampir 2 miliar bintang, mengubah galaksi menjadi catatan arkeologi yang sangat luas. Tidak ada reruntuhan, tidak ada pecahan, dan tidak ada tulang – hanya bintang yang menyimpan petunjuk tentang masa lalu. Bukti paling jelas bahwa sesuatu yang dahsyat terjadi di masa lalu di galaksi kita adalah para migran yang kita amati: bintang-bintang yang tidak lahir di Bima Sakti. Meskipun bintang-bintang asli Bima Sakti sebagian besar bergerak bersama-sama, mengelilingi pusat galaksi dalam aliran besar piringan yang berputar, bintang-bintang yang bermigrasi mengganggu keteraturan ini. Mereka meluncur melintasi orbit bintang-bintang lokal, menyelam ke wilayah dalam galaksi, dan kemudian terbang kembali ke pinggiran galaksi, lagi dan lagi. Orbit yang tidak biasa ini berjalan seiring dengan kimia yang tidak biasa. Kebanyakan bintang yang bermigrasi kurang kaya akan unsur-unsur yang lebih berat dibandingkan dengan populasi yang lahir secara lokal di Bima Sakti. Komposisi kimianya menunjukkan laju evolusi yang lebih lambat, tipikal galaksi kerdil. Hal ini membuat migran perempuan mempunyai nilai ganda. Keduanya adalah fosil masa lalu Bima Sakti yang penuh kekerasan dan penjelajah wilayah terluarnya, yang melakukan perjalanan ke tempat yang jarang dikunjungi oleh bintang-bintang lokal. Bagaimana Bima Sakti direstrukturisasi Salah satu gagasan utama teori pembentukan struktur kosmik adalah bahwa galaksi tumbuh secara hierarkis. Galaksi yang lebih kecil akan jatuh ke galaksi yang lebih besar dan terkoyak, meninggalkan bintang-bintangnya sebagai migran. Di Bima Sakti, struktur kuno terbesar dari jenisnya dikenal sebagai Gaia-Sausage-Enceladus. Ini adalah sisa-sisa galaksi yang telah lama menghilang dan bertabrakan dengan galaksi kita antara 8 dan 11 miliar tahun yang lalu (“sosis” dalam nama struktur dalam bahasa Inggris mengacu pada pola pergerakan bintang-bintangnya). Bima Sakti juga tidak selamat dari tabrakan ini. Guncangan itu mengkonfigurasi ulang dan membentuknya kembali. Beberapa perubahan ini mudah terlihat pada data. Bintang-bintang dari piringan kuno tersebar ke dalam lingkaran cahaya galaksi kita, “diasingkan” dari tempat kelahirannya. Kelompok gugus bintang baru juga diperoleh. Pada saat yang sama, kami yakin bahwa sesuatu yang lebih signifikan telah terjadi. Pertemuan tersebut mengubah orientasi piringan Bima Sakti dan kesejajarannya dengan lingkaran materi gelap. Meskipun materi gelap terlalu tersebar untuk mendominasi Tata Surya kita, di bagian luar galaksi, materi gelap merupakan massa gravitasi utama – yang bergerak, mengalir, dan, dalam model standar, berkumpul menjadi hierarki cluster. Di sekitar Bima Sakti, materi gelap ini membentuk lingkaran cahaya yang luas, jauh lebih besar daripada bagian galaksi kita yang bercahaya. Kita biasanya membayangkan halo ini sebagai awan bulat yang jarang, namun Gaia membantu menunjukkan bahwa gambar ini terlalu sederhana. Lingkaran gelap dapat berubah bentuk karena pertemuan besar. Bagaikan kapal yang mulai miring, Bima Sakti mulai miring – tidak secara tiba-tiba, tidak terlihat, namun setelah miliaran tahun. Tarian galaksi baru Berbeda dengan banyak galaksi bermassa serupa, Bima Sakti punya cukup waktu untuk pulih dari guncangan “penggabungan berbentuk sosis”. Tampaknya tidak ada bencana kosmik lain yang mengguncang galaksi kita sejak saat itu, sehingga memungkinkannya untuk menjalani kehidupan yang tenang dan lancar. Begitulah, sampai sekarang. Awan Magellan Besar (LMC), yang saat ini merupakan pendamping galaksi kita yang paling masif, sudah menarik-narik Bima Sakti dan kembali mengganggu lingkaran cahayanya. Mirip dengan apa yang terjadi sekitar 10 miliar tahun yang lalu, Bima Sakti sedang ditarik ke dalam tarian yang dipercepat dengan galaksi katai tetangganya, dan mundur sebagai respons terhadap pendekatan LMC. Ini adalah tarian yang kemungkinan besar hanya satu galaksi yang akan muncul secara utuh. Babak baru migrasi, kelangsungan hidup, dan adaptasi telah dimulai. Semua ini tidak merusak keindahan langit malam, malah justru memperdalamnya. Garis cahaya yang tenang di atas kita bukanlah simbol keabadian, namun pengingat akan kelangsungan hidup yang panjang. Bima Sakti telah dihancurkan, dibangun kembali, dan kini diganggu lagi. Bintang-bintangnya mengingat masa lalu; gerakan mereka mengungkapkan masa depan. Apa yang terkesan abadi sebenarnya hanyalah momen dalam cerita yang jauh lebih panjang. *Vasily Belokurov adalah Profesor Astronomi di Institut Astronomi di Universitas Cambridge. **Teks ​​ini pertama kali diterbitkan di situs web The Conversation Brasil.