Bayangkan Galaksi kita—sebuah pusaran bintang raksasa yang menampung Tata Surya di salah satu lengannya. Kita sudah lama mengetahui bahwa Bima Sakti adalah galaksi spiral, tetapi memetakan strukturnya secara akurat dari Bumi yang berada di dalam piringannya sangatlah sulit. Debu dan gas menghalangi pandangan ke lengan-lengan yang jauh, sementara banyak metode pengukuran bergantung pada asumsi mengenai kecepatan rotasi Galaksi. Baru-baru ini, para astronom memperoleh data yang lebih andal: lengan spiral luar ternyata membentang lebih jauh dari pusat galaksi dibandingkan perkiraan sebelumnya.
Penemuan ini dilakukan dengan bantuan teleskop sinar-X Chandra milik NASA dan XMM-Newton milik Eropa. Tim yang dipimpin oleh Beatrice Vaia dari Italia mempelajari apa yang disebut sebagai "gema cahaya"—cincin radiasi sinar-X yang muncul saat semburan sinar gamma dari sumber jauh terpantul oleh awan debu di lengan Bima Sakti. Semburan sinar gamma merupakan salah satu peristiwa paling terang di alam semesta, yang terjadi akibat runtuhnya bintang masif atau penggabungan bintang neutron, dan terletak jauh di luar galaksi kita.
The images include X-ray data from Chandra and optical data from Pan-STARRS. The composite image shows X-ray rings generated by a gamma-ray burst (GRB), a bright X-ray source located outside our galaxy. In a phenomenon called light echoes, the X-rays from the GRB bounced off dust
Saat denyut cahaya yang kuat melintasi Galaksi, sebagian darinya terhambur oleh debu. Dalam spektrum sinar-X, fenomena ini menciptakan cincin yang meluas dengan diameter yang berhubungan langsung dengan jarak ke awan tersebut. Semakin dekat debu tersebut dengan kita, maka semakin besar pula ukuran cincinnya. Metode geometris ini hampir tidak bergantung pada model rotasi Galaksi sehingga memberikan tingkat akurasi yang tinggi.
Para peneliti menganalisis data dari tiga semburan sinar gamma yang berbeda. Mereka mengukur jarak ke tiga lengan utama: Perseus, Lengan Luar (Outer), dan Lengan Luar Scutum-Centaurus (Outer Scutum-Centaurus). Ternyata, dua lengan terluar tersebut terletak sekitar 10% lebih jauh dari pusat galaksi dibandingkan dugaan sebelumnya. Sekilas perbedaannya tampak kecil, namun temuan ini sangat signifikan bagi pemahaman kita tentang struktur Galaksi.
"Ini adalah cara yang sangat langsung untuk mengukur jarak, hanya berdasarkan geometri," ujar Beatrice Vaia. Sebelumnya, ketidakpastian di wilayah terluar Galaksi terus meningkat karena model rotasi menjadi kurang andal. Data baru ini dapat memengaruhi estimasi massa total Bima Sakti dan bahkan mengubah pandangan tentang bagaimana lengan spiral terbentuk serta bertahan.
Para ilmuwan juga memperkirakan lebar salah satu awan debu yang jauh, yakni sekitar 3.500 tahun cahaya. Hal ini menunjukkan bahwa pengukuran tersebut merujuk pada keseluruhan struktur lengan, bukan sekadar gumpalan debu kecil yang kebetulan lewat.
Tentu saja, metode ini memiliki keterbatasan karena semburan sinar gamma terang yang terlihat menembus bidang Galaksi jarang terjadi. Selama 25 tahun pengamatan, hanya beberapa peristiwa yang sesuai yang berhasil digunakan untuk studi ini. Namun, data yang terbatas ini pun sudah cukup untuk memaksa kita melihat kembali "rumah bintang" kita dengan perspektif baru.
Kita terus mengeksplorasi Bima Sakti meskipun kita sendiri hidup di dalamnya. Setiap detail baru—mulai dari posisi tepat lengan-lengan galaksi hingga distribusi massanya—membantu kita memahami lebih baik bagaimana Galaksi kita terbentuk dan berevolusi. Dan siapa yang tahu kejutan apa lagi yang menanti kita di masa depan.
