Galaksi kecil yang mengelilingi Bimasakti mungkin merupakan fosil yang tersisa dari Alam Semesta awal.
Bintang-bintang di galaksi, yang dikenal sebagai Segue 1, sebenarnya murni dengan unsur-unsur berat lebih sedikit daripada yang ada di galaksi lain yang dikenal. Beberapa bintang (kira-kira 1.000 dibandingkan dengan 100 miliar Bima Sakti) dengan sejumlah kecil unsur-unsur berat menyiratkan galaksi kerdil mungkin telah berhenti berevolusi hampir 13 miliar tahun yang lalu.
Jika benar, Segue 1 dapat menawarkan jendela ke alam semesta awal, mengungkapkan jalur evolusi baru di antara galaksi di Alam Semesta awal.
Hanya hidrogen, helium, dan sedikit jejak lithium yang muncul dari Big Bang hampir 13,8 miliar tahun yang lalu, meninggalkan alam semesta muda yang sebenarnya murni. Seiring waktu siklus 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 cerdas.
Semakin tua sebuah bintang, semakin tidak terkontaminasi saat lahir, dan semakin sedikit logam yang mengikat permukaan bintang saat ini. Dengan demikian elemen-elemen yang terdeteksi dalam spektrum bintang memberikan kunci untuk memahami generasi bintang, yang mendahului kelahiran bintang.
Matahari, misalnya, kaya akan logam, dengan sekitar 1,4% massanya terdiri dari unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium. Ini terbentuk hanya 4,6 miliar tahun yang lalu - dua pertiga dari Big Bang hingga sekarang - dan muncul dari beberapa generasi bintang sebelumnya.
Tetapi tiga bintang yang terlihat di Segue 1 memiliki kelimpahan zat besi yang kira-kira 3.000 kali lebih sedikit dari besi Matahari. Atau untuk menggunakan jargon yang tepat, ketiga bintang ini memiliki logam di bawah [Fe / H] = -3,5.
Para peneliti yang dipimpin oleh Anna Frebel dari Massachusetts Institute of Technology melaporkan bahwa Segue 1 "mungkin merupakan galaksi pertama yang bertahan yang hanya mengalami satu ledakan pembentukan bintang" di Astrophysical Journal.
Kelimpahan kimiawi yang rendah tidak hanya menunjukkan bahwa galaksi ini terdiri dari bintang-bintang yang sangat tua, tetapi mereka memberikan petunjuk yang menggiurkan tentang jenis-jenis ledakan supernova yang membantu menciptakan bintang-bintang ini. Ketika bintang-bintang bermassa tinggi meledak, mereka membubarkan campuran unsur-unsur; Tetapi ketika bintang bermassa rendah meledak, mereka hampir secara eksklusif membubarkan besi.
Kurangnya zat besi menunjukkan bahwa bintang-bintang di Segue 1 adalah produk dari bintang bermassa tinggi, yang meledak jauh lebih cepat daripada bintang bermassa rendah. Tampaknya Segue 1 mengalami ledakan formasi bintang yang cepat tak lama setelah pembentukan galaksi di alam semesta awal.
Selain itu, enam bintang yang diamati menunjukkan beberapa tingkat terendah elemen penangkap neutron yang pernah ditemukan, dengan sekitar 16.000 elemen lebih sedikit daripada yang terlihat di Matahari. Unsur-unsur ini dibuat di dalam bintang-bintang ketika inti atom mengambil neutron ekstra. Jadi level yang rendah mengindikasikan kurangnya formasi bintang yang berulang.
Segue 1 membakar generasi bintang pertamanya dengan cepat. Tetapi setelah galaksi muda menghasilkan generasi kedua bintang, ia benar-benar mematikan formasi bintang, tetap merupakan peninggalan jagat raya awal.
Temuan di sini menunjukkan mungkin ada keragaman jalur evolusi yang lebih besar di antara galaksi di alam semesta awal daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Tetapi sebelum kita dapat membuat klaim luas "kita benar-benar perlu menemukan lebih banyak dari sistem ini," kata Frebel dalam siaran pers. Atau, "jika kita tidak pernah menemukan yang lain, itu akan memberi tahu kita betapa jarang galaksi gagal dalam evolusi mereka. Kami tidak tahu pada tahap ini karena ini adalah yang pertama dari jenisnya. "
Makalah ini akan diterbitkan dalam Astrophysical Journal dan tersedia untuk diunduh di sini.
