Sebuah tim astronom untuk pertama kalinya menelusuri sejarah evolusi lengkap galaksi di luar Bima Sakti dengan menganalisis komposisi kimianya. Menggunakan pemetaan oksigen dari galaksi spiral NGC 1365 dan membandingkannya dengan simulasi, para peneliti merinci pertumbuhannya selama 12 miliar tahun. Temuan yang dipublikasikan dalam Nature Astronomy ini mengungkapkan adanya inti yang terbentuk lebih awal dan wilayah luar yang dibangun melalui penggabungan.
Para astronom yang dipimpin oleh Center for Astrophysics di Harvard dan Smithsonian telah memelopori teknik yang disebut arkeologi ekstragalaktik untuk mengungkap masa lalu NGC 1365, sebuah galaksi spiral terdekat yang posisinya menghadap ke Bumi. Dengan memetakan kelimpahan oksigen di seluruh galaksi menggunakan data dari survei TYPHOON, yang dikumpulkan melalui teleskop Irénée du Pont di Observatorium Las Campanas, tim tersebut mengidentifikasi jejak kimia yang ditinggalkan oleh pembentukan bintang, supernova, dan aliran gas sepanjang waktu kosmik. Bintang-bintang muda yang panas di wilayah aktif mengionisasi gas, menghasilkan garis emisi yang dapat diukur dari elemen seperti oksigen, yang bervariasi dari inti yang kaya logam hingga wilayah luar yang lebih miskin logam. Lisa Kewley, profesor Harvard dan direktur Center for Astrophysics yang memimpin penelitian ini, mengatakan: 'Ini adalah pertama kalinya metode arkeologi kimia digunakan dengan detail yang begitu halus di luar galaksi kita sendiri. Kami ingin memahami bagaimana kami sampai di sini. Bagaimana Bima Sakti kita terbentuk, dan bagaimana kita akhirnya menghirup oksigen yang kita hirup saat ini?' Para peneliti mencocokkan pengamatan ini dengan simulasi dari Illustris Project, yang memodelkan evolusi galaksi dari masa dekat Big Bang. Di antara 20.000 galaksi simulasi, satu galaksi sangat menyerupai NGC 1365, yang menunjukkan bahwa tonjolan pusatnya terbentuk dengan cepat dan diperkaya oksigen sejak dini. Namun, piringan luar dan lengan spiralnya terbentuk secara bertahap melalui penggabungan berulang dengan galaksi kerdil, yang membawa masuk gas dan bintang baru. Lars Hernquist, Mallinckrodt Professor of Astrophysics di Harvard, mencatat: 'Sangat menarik melihat simulasi kami dicocokkan dengan begitu dekat oleh data dari galaksi lain. Studi ini menunjukkan bahwa proses astronomi yang kami modelkan di komputer membentuk galaksi seperti NGC 1365 selama miliaran tahun.' Kewley menekankan sinergi tersebut: 'Studi ini menunjukkan dengan sangat baik bagaimana Anda dapat menghasilkan pengamatan yang dibantu secara langsung oleh teori... Anda membutuhkan keduanya untuk mencapai kesimpulan ini.' Sejarah NGC 1365 menawarkan wawasan tentang apakah Bima Sakti mengikuti jalur yang tipikal, dengan Kewley melontarkan pertanyaan: 'Apakah semua galaksi spiral terbentuk dengan cara yang serupa?'