Galaksi kecil yang mengelilingi Bima Sakti mungkin merupakan fosil yang tersisa dari Alam Semesta awal.
Bintang-bintang di galaksi, yang dikenali sebagai Segue 1, hampir murni dengan unsur-unsur berat yang lebih sedikit daripada galaksi lain yang diketahui. Beberapa bintang seperti itu (kira-kira 1.000 berbanding dengan 100 bilion Bima Sakti) dengan sebilangan kecil unsur berat menunjukkan bahawa galaksi kerdil telah berhenti berkembang hampir 13 bilion tahun yang lalu.
Sekiranya benar, Segue 1 dapat menawarkan jendela ke alam semesta awal, yang menunjukkan jalan evolusi baru di antara galaksi di Alam Semesta awal.
Hanya hidrogen, helium, dan jejak kecil litium yang muncul dari Big Bang hampir 13.8 bilion tahun yang lalu, meninggalkan alam semesta muda yang hampir suci. Lama kelamaan kitaran kelahiran dan kematian bintang menghasilkan dan menyebarkan unsur-unsur yang lebih berat (sering disebut sebagai "logam" dalam lingkaran astronomi), menanam benih yang diperlukan untuk planet berbatu dan kehidupan yang cerdas.
Semakin tua bintang, semakin tidak tercemar ketika lahir, dan semakin sedikit logam yang mengikat permukaan bintang hari ini. Oleh itu, elemen yang dapat dikesan dalam spektrum bintang memberikan kunci untuk memahami generasi bintang, yang mendahului kelahiran bintang.
Matahari, misalnya, kaya dengan logam, dengan kira-kira 1.4% jisimnya terdiri daripada unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium. Ia terbentuk hanya 4,6 bilion tahun yang lalu - dua pertiga dari Big Bang hingga sekarang - dan muncul dari beberapa generasi bintang terdahulu.
Tetapi tiga bintang yang kelihatan di Segue 1 mempunyai kelimpahan besi yang kira-kira 3,000 kali lebih kecil daripada besi Matahari. Atau untuk menggunakan jargon yang betul, ketiga-tiga bintang ini mempunyai logam di bawah [Fe / H] = -3.5.
Para penyelidik yang diketuai oleh Anna Frebel dari Massachusetts Institute of Technology melaporkan bahawa Segue 1 "mungkin galaksi pertama yang masih hidup yang hanya mengalami satu letupan pembentukan bintang" dalam Jurnal Astrofisika.
Kelimpahan bahan kimia yang rendah bukan sahaja menunjukkan bahawa galaksi ini terdiri daripada bintang-bintang yang sangat tua, tetapi mereka memberi petunjuk mengasyikkan mengenai jenis letupan supernova yang membantu mencipta bintang-bintang ini. Apabila bintang berjisim tinggi meletup, mereka menyebarkan campuran unsur; Tetapi apabila bintang berjisim rendah meletup, mereka hampir secara eksklusif menyebarkan besi.
Kekurangan zat besi menunjukkan bintang di Segue 1 adalah produk bintang berjisim tinggi, yang meletup lebih cepat daripada bintang jisim rendah. Nampaknya Segue 1 mengalami pembentukan bintang yang cepat sejurus selepas pembentukan galaksi di alam semesta awal.
Selain itu, enam bintang yang diperhatikan menunjukkan beberapa tahap unsur penangkapan neutron terendah yang pernah dijumpai, dengan kira-kira 16,000 elemen lebih sedikit daripada yang dilihat di Matahari. Unsur-unsur ini diciptakan dalam bintang apabila inti atom mengambil neutron tambahan. Jadi tahap rendah menunjukkan kekurangan pembentukan bintang berulang.
Segue 1 membakar generasi bintang pertamanya dengan cepat. Tetapi setelah galaksi muda menghasilkan generasi kedua bintang, ia benar-benar mematikan pembentukan bintang, kekal sebagai peninggalan alam semesta awal.
Penemuan di sini menunjukkan bahawa mungkin terdapat kepelbagaian jalur evolusi yang lebih besar di antara galaksi di alam semesta awal daripada yang difikirkan sebelumnya.
Tetapi sebelum kita dapat membuat tuntutan menyeluruh “kita benar-benar perlu mencari lebih banyak sistem ini,” kata Frebel dalam siaran akhbar. Sebagai alternatif, "jika kita tidak pernah menemui yang lain, itu akan memberitahu kita betapa jarangnya galaksi gagal dalam evolusi mereka. Kami tidak tahu pada peringkat ini kerana ini adalah yang pertama seumpamanya. "
Makalah ini akan diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik dan boleh dimuat turun di sini.
