En lille galakse, der kredser om Mælkevejen, kan være en fossil, der er tilbage fra det tidlige univers.
Stjernerne i galaksen, kendt som Segue 1, er praktisk talt rene med færre tunge elementer end stjernerne i nogen anden kendt galakse. Så få stjerner (ca. 1.000 sammenlignet med Mælkevejens 100 milliarder) med så små mængder af tunge elementer antyder, at dværggalaksen måske er ophørt med at udvikle sig for næsten 13 milliarder år siden.
Hvis det er sandt, kunne segment 1 tilbyde et vindue ind i det tidlige univers og afsløre nye evolutionære veje blandt galakser i det tidlige univers.
Kun brint, helium og et lille lithiumspor opstod fra Big Bang for næsten 13,8 milliarder år siden, hvilket efterlod et ungt univers, der var praktisk talt rent. Over tid producerede og spredte cyklusen med stjernefødsel og død mere tunge elementer (ofte benævnt ”metaller” i astronomiske kredse), hvor man planter frøene, der er nødvendige for klippeformede planeter og intelligent liv.
Jo ældre en stjerne er, jo mindre forurenet var den ved fødslen, og jo færre metaller snøres stjernens overflade i dag. De elementer, der er synlige i en stjernespektrum, giver således en nøgle til at forstå generationer af stjerner, der gik forud for stjernens fødsel.
Solen er for eksempel metalrig med ca. 1,4% af dens masse sammensat af elementer, der er tungere end brint og helium. Det dannede kun 4,6 milliarder år siden - to tredjedele af vejen fra Big Bang til nu - og sprang fra flere generationer af tidligere stjerner.
Men tre stjerner, der er synlige i Segue 1, har en jernforekomst, der er ca. 3000 gange mindre end Solens jern. Eller for at bruge den rigtige jargon, har disse tre stjerner metalliciteter under [Fe / H] = -3,5.
Forskere ledet af Anna Frebel fra Massachusetts Institute of Technology rapporterer, at segment 1 "måske er en overlevende første galakse, der kun oplevede et udbrud af stjernedannelse" i Astrophysical Journal.
Ikke kun antyder de lave kemiske forekomster, at denne galakse er sammensat af ekstremt gamle stjerner, men de giver fristende antydninger om de typer supernovaeeksplosioner, der var med til at skabe disse stjerner. Når stjerner med høj masse eksploderer spreder de en blanding af elementer; Men når stjerner med lav masse eksploderer, spreder de næsten udelukkende jern.
Manglen på jern antyder, at stjernerne i segment 1 er produkterne fra stjerner med høj masse, som eksploderer meget hurtigere end stjerner med lav masse. Det ser ud til, at Segue 1 gennemgik en hurtig burst af stjernedannelse kort efter dannelsen af galaksen i det tidlige univers.
Derudover viser seks observerede stjerner nogle af de laveste niveauer af neutronfangende elementer, der nogensinde er fundet, med cirka 16.000 færre elementer end dem, der ses i solen. Disse elementer skabes i stjerner, når en atomkerne griber en ekstra neutron. Så et lavt niveau indikerer en mangel på gentagen stjernedannelse.
Segue 1 brændte hurtigt gennem sin første generation af stjerner. Men efter at den unge galakse producerede en anden generation af stjerner, lukkede den helt stjerne dannelse, hvilket forblev en relikvie af det tidlige univers.
Resultaterne her antyder, at der kan være en større mangfoldighed af evolutionære veje blandt galakser i det tidlige univers, end man tidligere havde troet.
Men inden vi kan fremsætte nogen fejlagtige påstande, ”er vi virkelig nødt til at finde flere af disse systemer,” sagde Frebel i en pressemeddelelse. Alternativt, "hvis vi aldrig finder en anden, ville det fortælle os, hvor sjældent det er, at galakser fejler i deres udvikling. Vi ved bare ikke på dette tidspunkt, fordi dette er det første af sin art. ”
Artiklen vil blive offentliggjort i Astrophysical Journal og er tilgængelig til download her.
