Mała galaktyka krążąca Drogą Mleczną może być skamieliną pozostawioną we wczesnym Wszechświecie.
Gwiazdy w galaktyce, znane jako Segue 1, są praktycznie czyste z mniejszą liczbą ciężkich pierwiastków niż w jakiejkolwiek innej znanej galaktyce. Tak niewiele gwiazd (około 1000 w porównaniu do 100 miliardów Drogi Mlecznej) z tak małymi ilościami ciężkich pierwiastków sugeruje, że galaktyka karłowata mogła przestać ewoluować prawie 13 miliardów lat temu.
Jeśli to prawda, Segue 1 może zaoferować okno na wczesny wszechświat, odsłaniając nowe ścieżki ewolucyjne wśród galaktyk we wczesnym wszechświecie.
Tylko wodór, hel i niewielki ślad litu wyłoniły się z Wielkiego Wybuchu prawie 13,8 miliarda lat temu, pozostawiając młody wszechświat, który był praktycznie czysty. Z czasem cykl narodzin i śmierci gwiazd wytworzył i rozproszył więcej ciężkich pierwiastków (często nazywanych „metalami” w kręgach astronomicznych), sadząc nasiona niezbędne do skalistych planet i inteligentnego życia.
Im starsza jest gwiazda, tym mniej zanieczyszczona była w chwili urodzenia i tym mniej metali sznuruje dziś powierzchnię gwiazdy. Tak więc pierwiastki wykrywalne w widmie gwiazdy stanowią klucz do zrozumienia generacji gwiazd, które poprzedzały narodziny gwiazdy.
Na przykład Słońce jest bogate w metale, a około 1,4% jego masy składa się z pierwiastków cięższych niż wodór i hel. Powstał zaledwie 4,6 miliarda lat temu - dwie trzecie drogi od Wielkiego Wybuchu do teraz - i powstał z wielu pokoleń wcześniejszych gwiazd.
Ale trzy gwiazdy widoczne w segmencie 1 mają żelazną obfitość, która jest około 3000 razy mniejsza niż żelazo Słońca. Lub, aby użyć właściwego żargonu, te trzy gwiazdy mają metaliczność poniżej [Fe / H] = -3,5.
Naukowcy pod kierownictwem Anny Frebel z Massachusetts Institute of Technology informują, że Segue 1 „może być pierwszą galaktyką, która przetrwała, która doświadczyła tylko jednego wybuchu formacji gwiazd” w Astrophysical Journal.
Niska obfitość chemiczna nie tylko sugeruje, że ta galaktyka składa się z niezwykle starych gwiazd, ale dostarcza kuszących wskazówek na temat rodzajów wybuchów supernowych, które pomogły stworzyć te gwiazdy. Kiedy gwiazdy o dużej masie wybuchają, rozpraszają mieszankę pierwiastków; Ale kiedy wybuchają gwiazdy o niskiej masie, prawie wyłącznie rozpraszają żelazo.
Brak żelaza sugeruje, że gwiazdy w segmencie 1 są produktami gwiazd o wysokiej masie, które wybuchają znacznie szybciej niż gwiazdy o niskiej masie. Wygląda na to, że Segment 1 przeszedł gwałtowny wybuch formacji gwiazd wkrótce po powstaniu galaktyki we wczesnym wszechświecie.
Dodatkowo, sześć zaobserwowanych gwiazd pokazuje jedne z najniższych poziomów pierwiastków wychwytujących neutrony, jakie kiedykolwiek znaleziono, z około 16 000 mniej pierwiastków niż te widoczne na Słońcu. Elementy te powstają w gwiazdach, gdy jądro atomowe chwyta dodatkowy neutron. Niski poziom wskazuje więc na brak powtarzalnego formowania się gwiazd.
Segment 1 szybko przepalił pierwszą generację gwiazd. Ale po tym, jak młoda galaktyka wyprodukowała drugą generację gwiazd, całkowicie zahamowała formowanie się gwiazd, pozostając reliktem wczesnego wszechświata.
Odkrycia tutaj sugerują, że może istnieć większa różnorodność ścieżek ewolucyjnych wśród galaktyk we wczesnym wszechświecie, niż wcześniej sądzono.
Ale zanim zdążymy ogłosić, że „naprawdę musimy znaleźć więcej takich systemów”, powiedział Frebel w komunikacie prasowym. Alternatywnie: „jeśli nigdy nie znajdziemy innego, powie nam, jak rzadko zdarza się, że galaktyki zawodzą w swojej ewolucji. Po prostu nie wiemy na tym etapie, ponieważ jest to pierwszy tego rodzaju ”.
Artykuł zostanie opublikowany w Astrophysical Journal i jest dostępny do pobrania tutaj.
