Астрономы, надеющиеся узнать о первых этапах формирования галактик после Большого взрыва, используют химический состав звезд, чтобы помочь им разгадать историю Млечного Пути и других близлежащих галактик. Используя эти методы химического анализа, команда смогла классифицировать уникально древний состав Segue 1. Их работа опубликована в Astrophysical Journal.Звезды образуются из газовых облаков, и их состав отражает химический состав галактического газа, из которого они родились.
Всего через несколько миллионов лет после того, как звезды начинают гореть, самые массивные звезды взрываются титаническими взрывами, называемыми сверхновыми. Эти взрывы засевают близлежащий газ тяжелыми элементами, производимыми звездами во время их жизни. Самые старые звезды почти полностью состоят из двух самых легких элементов, водорода и гелия, потому что они родились до того, как взрывы древних сверхновых привели к накоплению значительного количества более тяжелых элементов.В большинстве галактик этот процесс носит циклический характер: каждое поколение звезд вносит более тяжелые элементы в сырье, из которого будет рождаться следующий набор звезд.
Но не в Segue 1 — в отличие от всех других галактик, новый анализ показывает, что звездообразование Segue 1 закончилось на том, что обычно было бы ранней стадией развития галактики. Segue 1, вероятно, не получил дальнейшего развития из-за своего необычно маленького размера.«Наша работа предполагает, что Сегмент 1 является наименее развитой из известных галактик», — сказал Саймон. «После первых нескольких взрывов сверхновых, похоже, образовалось только одно поколение новых звезд, а затем в течение последних 13 миллиардов лет галактика не создавала звезд».Поскольку он так долго оставался в одном и том же состоянии, Segue 1 предлагает уникальную информацию об условиях во Вселенной вскоре после Большого взрыва.
С момента своего образования другие галактики подверглись множественным взрывам сверхновых. Первые взорвавшиеся сверхновые звезды из самых массивных звезд производят такие элементы, как магний, кремний и кальций. Более поздние взрывы более мелких звезд в основном производят железо.
Уникально низкое содержание железа в Segue 1 по сравнению с другими элементами показывает, что звездообразование должно было прекратиться до того, как произошла какая-либо из сверхновых, образующих железо.Эта усеченная эволюция означает, что продукты первых взрывов в Segue 1 были сохранены.
Интересно, что очень тяжелые элементы, такие как барий и стронций, почти отсутствуют в звездах Сегу-1.«Самые тяжелые элементы в этой галактике находятся на самом низком уровне из когда-либо обнаруженных», — сказала Анна Фребель из Массачусетского технологического института, руководитель группы. «Это дает нам ключ к разгадке того, как выглядели те первые сверхновые».Изучение отдельных звезд в карликовых галактиках может быть трудным, и сегмент 1, который вращается вокруг нашего собственного Млечного Пути, особенно скуден и содержит всего около тысячи звезд. Всего семь звезд во всей галактике находятся в фазе красных гигантов, что делает их достаточно яркими, чтобы современные телескопы могли обнаружить особенности, которые астрономы используют для измерения содержания каждого химического элемента.
У трех из семи красных гигантов содержание тяжелых элементов более чем в 3000 раз ниже, чем у Солнца, что подчеркивает примитивную природу галактики.«Обнаружение такой ископаемой галактики имеет огромное значение для астрономии, потому что открывает новое окно в первые галактики», — сказал Фребель.Наряду с Саймоном и Фребелем другим автором исследования был Эван Кирби из Калифорнийского университета в Ирвине.
Команда использовала один из 6,5-метровых телескопов Magellan Карнеги в Чили, чтобы наблюдать пять звезд Segue 1, а одна из них была изучена с помощью 10-метрового телескопа Keck I на Гавайях. Последняя звезда была идентифицирована и измерена конкурирующей командой с использованием 8,2-метрового очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, также находящегося в Чили.