En liten galakse som kretser rundt Melkeveien kan være et fossil som er til overs fra det tidlige universet.
Stjernene i galaksen, kjent som Segue 1, er tilnærmet rene med færre tunge elementer enn de fra noen annen galakse som er kjent. Så få stjerner (omtrent 1000 sammenlignet med Melkeveiens 100 milliarder) med så små mengder tunge elementer antyder at dverggalaksen kan ha sluttet å utvikle seg for nesten 13 milliarder år siden.
Hvis sant, kan Segue 1 tilby et vindu inn i det tidlige universet, og avsløre nye evolusjonsveier blant galakser i det tidlige universet.
Bare hydrogen, helium og et lite spor av litium dukket opp fra Big Bang for nesten 13,8 milliarder år siden, og etterlot et ungt univers som var tilnærmet rent. Over tid produserte og spredte syklusen med stjernefødsel og død mer tunge elementer (ofte kalt "metaller" i astronomiske sirkler), og plantet frøene som var nødvendige for steinete planeter og intelligent liv.
Jo eldre en stjerne er, jo mindre forurenset var den ved fødselen, og jo færre metaller snører stjernens overflate i dag. Dermed er elementene som er synlige i en stjerners spekter en nøkkel til å forstå generasjonene av stjerner, som gikk foran stjernens fødsel.
Solen er for eksempel metallrik, med omtrent 1,4% av sin masse sammensatt av elementer som er tyngre enn hydrogen og helium. Den dannet bare 4,6 milliarder år siden - to tredjedeler av veien fra Big Bang til nå - og sprunget fra flere generasjoner av tidligere stjerner.
Men tre stjerner synlige i Segue 1 har en jernforekomst som er omtrent 3000 ganger mindre enn Solens jern. Eller for å bruke riktig sjargong, har disse tre stjernene metalliciteter under [Fe / H] = -3,5.
Forskere ledet av Anna Frebel fra Massachusetts Institute of Technology rapporterer at Segue 1 "kan være en overlevende første galakse som bare opplevde ett utbrudd av stjernedannelse" i Astrophysical Journal.
Ikke bare antyder de lave kjemiske forekomstene at denne galaksen er sammensatt av ekstremt gamle stjerner, men de gir spennende tips om hvilke typer supernovaeeksplosjoner som bidro til å skape disse stjernene. Når stjerner med høy masse eksploderer sprer de en blanding av elementer; Men når stjerner med lav masse eksploderer, sprer de nesten utelukkende jern.
Mangelen på jern antyder at stjernene i segment 1 er produktene fra stjerner med høy masse, som eksploderer mye raskere enn stjerner med lav masse. Det ser ut til at Segue 1 gjennomgikk en rask utbrudd av stjernedannelse kort tid etter dannelsen av galaksen i det tidlige universet.
I tillegg viser seks stjerner observert noen av de laveste nivåene av nøytronfangstelementer som noen gang er funnet, med omtrent 16 000 færre elementer enn de som er sett i solen. Disse elementene skapes i stjerner når en atomkjerne griper et ekstra nøytron. Så et lavt nivå indikerer mangel på gjentatt stjernedannelse.
Segue 1 brant raskt gjennom sin første generasjon stjerner. Men etter at den unge galaksen produserte en andre generasjon stjerner, stengte den fullstendig stjernedannelsen, og ble igjen en relikvie fra det tidlige universet.
Funnene her antyder at det kan være et større mangfold av evolusjonsveier blant galakser i det tidlige universet enn man tidligere hadde trodd.
Men før vi kan komme med noen omfattende påstander, "trenger vi virkelig å finne flere av disse systemene," sa Frebel i en pressemelding. Alternativt, “hvis vi aldri finner en annen, vil den fortelle oss hvor sjelden det er at galakser svikter i deres utvikling. Vi vet bare ikke på dette stadiet fordi dette er det første i sitt slag. ”
Oppgaven vil bli publisert i Astrophysical Journal og er tilgjengelig for nedlasting her.
