Arkeologi Ekstragalaksi: Rekonstruksi Sejarah 12 Miliar Tahun Galaksi Spiral NGC 1365

Para astronom telah mencapai tonggak sejarah baru dengan menerapkan metode arkeologi kimiawi secara mendalam pada galaksi di luar Bima Sakti. Bidang baru yang disebut sebagai "arkeologi ekstragalaksi" ini menandai era baru dalam penelitian luar angkasa yang memungkinkan ilmuwan mengintip masa lalu kosmik dengan presisi tinggi. Studi revolusioner yang diterbitkan dalam jurnal Nature Astronomy pada 23 Maret 2026 ini berhasil merekonstruksi sejarah panjang galaksi spiral NGC 1365 selama 12 miliar tahun. Penelitian ini dilakukan dengan mempelajari "sidik jari" kimiawi yang tertinggal di dalam gas kosmik. Proyek ini dipimpin oleh Lisa Kewley, Direktur Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), yang menegaskan bahwa ini adalah pertama kalinya arkeologi kimiawi diterapkan secara mendetail di luar galaksi kita sendiri.

Data utama untuk proyek ambisius ini dikumpulkan melalui survei TYPHOON menggunakan teleskop Irénée du Pont yang berlokasi di Observatorium Las Campanas. Penggunaan instrumen canggih ini memberikan resolusi spasial yang sangat tinggi, memungkinkan para ilmuwan untuk menganalisis wilayah pembentuk bintang secara individual di seluruh piringan galaksi. Tim peneliti memetakan distribusi oksigen di lebih dari 4.500 piksel spasial (spaxel) di dalam NGC 1365. Oksigen dipilih sebagai pelacak utama karena unsur ini terbentuk dengan cepat oleh bintang-bintang masif dan kemudian tersebar melalui ledakan supernova. Peta oksigen ini berfungsi layaknya sebuah palimpsest, di mana setiap proses kosmik, mulai dari ledakan bintang hingga penggabungan galaksi, meninggalkan jejak unik yang dapat dibaca oleh para ahli.

Hasil penelitian mengonfirmasi bahwa NGC 1365 mengawali perjalanannya sebagai sistem kecil yang bagian pusatnya terbentuk sangat awal. Wilayah inti ini menjadi kaya akan oksigen dalam rentang waktu antara 11,9 hingga 12,5 miliar tahun yang lalu, sebagai hasil dari penggabungan dengan galaksi-galaksi kerdil di sekitarnya. Sementara itu, lengan spiral bagian luar baru berkembang di kemudian hari melalui proses akresi yang berkelanjutan. Untuk menafsirkan tanda-tanda kimiawi yang kompleks tersebut, para peneliti membandingkan pengamatan empiris mereka dengan simulasi kosmologis dari proyek Illustris, khususnya model TNG0053. Mereka menganalisis sekitar 20.000 simulasi galaksi untuk mendapatkan gambaran yang akurat. Proyek Illustris sendiri dikembangkan dengan kontribusi besar dari Volker Springel dan Mark Vogelsberger sebagai simulasi skala besar evolusi galaksi.

Metodologi arkeologi galaksi sebelumnya hampir secara eksklusif hanya diterapkan pada Bima Sakti untuk memahami proses pembentukannya sendiri, sehingga perluasan ini dianggap sebagai langkah maju yang signifikan dalam bidang astrofisika modern. Pemilihan NGC 1365, yang terletak di Gugus Fornax pada jarak sekitar 18,1 megaparsec, didasarkan pada orientasinya yang hampir menghadap langsung ke arah Bumi. Posisi "face-on" ini sangat memudahkan pengumpulan data dan memungkinkan pengambilan gambar cakram galaksi dengan resolusi yang sangat tajam tanpa gangguan distorsi sudut. Temuan ini memperkuat model kosmologis umum yang menyatakan bahwa galaksi spiral besar, termasuk Bima Sakti kita, tumbuh melalui serangkaian penggabungan dengan tetangga-tetangga yang lebih kecil selama miliaran tahun.

Lars Hernquist, seorang profesor astrofisika di Harvard sekaligus astronom di CfA, menyatakan bahwa studi ini menunjukkan dengan jelas bagaimana proses astronomi yang disimulasikan membentuk galaksi secara nyata. Penerapan metode ini pada NGC 1365 menyediakan kerangka kerja yang sangat penting untuk studi perbandingan evolusi galaksi di masa depan, memungkinkan para ilmuwan untuk menjawab pertanyaan fundamental mengenai apakah jalur evolusi Bima Sakti merupakan hal yang umum atau unik di antara sistem spiral besar lainnya. Keberhasilan pencocokan data observasi dengan simulasi Illustris memberikan tingkat kepercayaan yang tinggi terhadap garis waktu pertumbuhan NGC 1365. Hal ini membuktikan bahwa bagian pusat galaksi telah diperkaya oleh elemen-elemen berat sejak tahap awal, sementara struktur luarnya terus terbangun secara bertahap seiring berjalannya waktu.