Teleskop Sinar-X Chandra Mengukur Ulang Peta Lengan Spiral Bima Sakti
Teleskop sinar-X Chandra milik NASA mengungkapkan bahwa lengan spiral luar galaksi Bima Sakti ternyata membentang lebih jauh dari perkiraan sebelumnya. Temuan ini didasarkan pada pengukuran jarak presisi terhadap awan debu di tiga lengan spiral menggunakan data gabungan Chandra dan XMM-Newton, misi milik Badan Antariksa Eropa (ESA) yang mendapat kontribusi NASA.
Hasil penelitian ini dipublikasikan pada Rabu, 1 Juli 2026, di jurnal Astronomy & Astrophysics oleh tim astronom internasional. Mereka menemukan bahwa dua dari tiga lengan spiral yang diukur — yaitu lengan Outer dan lengan Outer Scutum-Centaurus — berada sekitar 10 persen lebih jauh dari pusat galaksi dibanding estimasi sebelumnya.
Metode Pengukuran Berbasis Geometri Murni
Tim peneliti menggunakan teknik yang memanfaatkan fenomena light echoes atau gema cahaya. Ketika semburan sinar gamma — salah satu ledakan terkuat di alam semesta yang berasal dari runtuhnya bintang masif atau penggabungan bintang neutron — meletus di luar galaksi, cahayanya memantul ke awan debu di lengan spiral Bima Sakti.
Pantulan ini menghasilkan cincin sinar-X yang dapat dideteksi oleh teleskop. Diameter cincin tersebut secara langsung memberi informasi jarak ke Bumi: semakin besar diameter cincin, semakin dekat awan debu dengan pengamat. Teknik ini sepenuhnya berbasis geometri tanpa memerlukan asumsi tambahan.
Beatrice Vaia, peneliti utama dari Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia dan University of Trento, Italia, menjelaskan keunggulan pendekatan ini. “Ini adalah cara yang sangat langsung — hanya mengandalkan geometri — untuk mengukur jarak ke lengan spiral Bima Sakti secara presisi,” ujarnya. Ia menambahkan bahwa sebagian besar metode lain bergantung pada asumsi tentang bagaimana Bima Sakti berotasi, yang menjadi semakin tidak pasti di wilayah luar galaksi.
Tiga Lengan Spiral yang Diukur
Para peneliti memanfaatkan tiga semburan sinar gamma berbeda untuk menentukan jarak ke tiga lengan spiral Bima Sakti. Secara berurutan dari jarak terdekat ke terjauh dari pusat galaksi, lengan-lengan tersebut adalah Perseus, Outer, dan Outer Scutum-Centaurus.
Di sepanjang arah salah satu semburan sinar gamma, tim menemukan bahwa lengan Outer dan Outer Scutum-Centaurus masing-masing berjarak sekitar 10 persen lebih jauh dari yang diperkirakan astronom selama ini. Meskipun perubahannya tampak kecil, dampaknya signifikan terhadap pemahaman menyeluruh tentang struktur galaksi.
“Perbedaannya memang kecil, tetapi setiap revisi jarak sangat penting karena merupakan dasar fundamental untuk memahami galaksi kita,” kata Ilaria Fornasiero, rekan peneliti yang juga berasal dari program doktor yang sama dengan Vaia. “Sebagai contoh, ini bisa berarti astronom harus merevisi estimasi massa galaksi, karena hal tersebut memengaruhi seberapa lebar lengan spiral membentang.”
Lebar Awan Debu Capai 3.500 Tahun Cahaya
Selain mengukur jarak, tim juga menggunakan data mereka untuk memperkirakan lebar awan debu di lengan spiral terjauh, yang mencapai sekitar 3.500 tahun cahaya. Angka ini menunjukkan bahwa pengukuran mereka mencakup ketebalan penuh lengan spiral, bukan sekadar awan debu terisolasi yang mungkin tidak merepresentasikan lokasi lengan secara utuh.
Penemuan ini juga menghasilkan pembaruan visual pada peta struktur Bima Sakti. Dalam representasi sebelumnya, dua lengan terpanjang melingkari inti galaksi dalam spiral yang relatif rapat. Pada pemahaman baru, lengan-lengan tersebut membentuk spiral yang lebih longgar dengan ruang terbuka lebih luas di antara lengkungan lengan, menjauh dari inti galaksi yang terang.
Tantangan: Semburan Sinar Gamma Sangat Langka
Meskipun teknik ini memberikan peningkatan akurasi yang signifikan, penerapannya di masa depan menghadapi kendala serius. Semburan sinar gamma terang yang terlihat melalui bidang galaksi merupakan peristiwa yang sangat jarang terjadi.
Andrea Tiengo dari Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia mengakui keterbatasan ini. “Kita mengandalkan alam semesta untuk menyediakan peristiwa-peristiwa ini, dan sejauh ini, selama 25 tahun, kami hanya menemukan segelintir yang bisa digunakan,” ujarnya. Meski demikian, ia menegaskan timnya akan terus mencari semburan sinar gamma baru yang memenuhi syarat.
Kendala Pemetaan Galaksi dari Dalam
Meskipun sudah satu abad para astronom menyadari keberadaan lengan spiral Bima Sakti, karakterisasi presisi terhadap struktur lengan tetap menjadi tantangan besar. Hal ini disebabkan oleh posisi Bumi yang berada di dalam salah satu lengan spiral, sehingga pengamatan ke lengan lainnya terhalang oleh debu dan gas antariksa.
Teknik light echoes menawarkan solusi parsial atas masalah ini. Dengan menggunakan geometri murni alih-alih model rotasi galaksi, pengukuran menjadi lebih andal terutama untuk wilayah luar galaksi yang selama ini sulit dipetakan dengan metode konvensional.
Implikasi bagi Pemahaman Galaksi
Revisi jarak lengan spiral ini berpotensi mengubah beberapa aspek penting dari astrofisika galaksi. Estimasi massa total Bima Sakti bisa bergeser, karena perhitungan massa sangat bergantung pada seberapa jauh lengan spiral membentang dari pusat galaksi.
Selain itu, pemahaman yang lebih akurat tentang struktur spiral juga berdampak pada studi tentang distribusi materi gelap, dinamika rotasi galaksi, dan evolusi Bima Sakti secara keseluruhan. Para astronom kini perlu memperbarui model-model teoretis mereka agar sesuai dengan data pengamatan terbaru ini.
Teleskop Chandra, yang dikelola oleh Marshall Space Flight Center NASA di Huntsville, Alabama, terus membuktikan perannya sebagai instrumen kunci dalam memetakan struktur galaksi. Data dari Chandra dan XMM-Newton membuka jalan bagi pendekatan baru yang sepenuhnya berbasis bukti observasi langsung, bukan inferensi tidak langsung.
