قد تكون مجرة صغيرة تدور حول درب التبانة أحفورة متبقية من الكون المبكر.
النجوم في المجرة ، والمعروفة باسم Segue 1 ، نقية تقريبًا مع عناصر ثقيلة أقل من تلك الموجودة في أي مجرة أخرى معروفة. مثل هذه النجوم القليلة (ما يقرب من 1000 مقارنة بـ 100 مليار درب التبانة) مع مثل هذه الكميات الصغيرة من العناصر الثقيلة تشير إلى أن المجرة القزمة قد توقفت عن التطور منذ ما يقرب من 13 مليار سنة.
إذا كان ذلك صحيحًا ، يمكن أن يوفر Segue 1 نافذة على الكون المبكر ، تكشف عن مسارات تطورية جديدة بين المجرات في الكون المبكر.
فقط الهيدروجين والهيليوم وآثار صغيرة من الليثيوم ظهرت من الانفجار الكبير منذ ما يقرب من 13.8 مليار سنة ، تاركين كونًا شابًا نقيًا تقريبًا. مع مرور الوقت ، أنتجت دورة الولادة النجمية وموتها عناصر أكثر ثقلاً وموزعة (يشار إليها غالبًا باسم "المعادن" في الدوائر الفلكية) ، وزراعة البذور اللازمة للكواكب الصخرية والحياة الذكية.
كلما كبر النجم ، قل تلوثه عند الولادة ، وقلت المعادن التي تعلق سطح النجم اليوم. وبالتالي فإن العناصر التي يمكن اكتشافها في طيف النجم توفر مفتاحًا لفهم أجيال النجوم ، التي سبقت ولادة النجم.
الشمس ، على سبيل المثال ، غنية بالمعادن ، مع ما يقرب من 1.4 ٪ من كتلتها تتكون من عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم. تشكلت قبل 4.6 مليار سنة فقط - ثلثي الطريق من الانفجار الكبير حتى الآن - وظهرت من أجيال متعددة من النجوم السابقة.
لكن ثلاث نجوم مرئية في Segue 1 لديها وفرة من الحديد أقل بحوالي 3000 مرة من حديد الشمس. أو لاستخدام المصطلحات المناسبة ، فإن هذه النجوم الثلاثة لها معادن أقل من [Fe / H] = -3.5.
أفاد باحثون بقيادة آنا فريبيل من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الجزء الأول "قد يكون مجرة أولى على قيد الحياة لم تشهد سوى انفجار واحد لتكوين النجوم" في مجلة الفيزياء الفلكية.
لا تشير فقط الوفرة الكيميائية المنخفضة إلى أن هذه المجرة تتكون من نجوم قديمة للغاية ، ولكنها توفر تلميحات محيرة حول أنواع انفجارات المستعرات الأعظمية التي ساعدت في إنشاء هذه النجوم. عندما تنفجر النجوم عالية الكتلة تفرق مزيجًا من العناصر ؛ ولكن عندما تنفجر النجوم ذات الكتلة المنخفضة ، فإنها تنثر الحديد تقريبًا بشكل حصري.
يشير نقص الحديد إلى أن النجوم في Segue 1 هي نتاج نجوم ذات كتلة عالية ، والتي تنفجر بسرعة أكبر بكثير من النجوم ذات الكتلة المنخفضة. يبدو أن الجزء الأول تعرض لانفجار سريع لتكوين النجوم بعد فترة وجيزة من تكوين المجرة في الكون المبكر.
بالإضافة إلى ذلك ، تظهر ستة نجوم التي تم رصدها بعضًا من أدنى مستويات عناصر التقاط النيوترونات الموجودة على الإطلاق ، مع ما يقرب من 16000 عنصر أقل من تلك التي شوهدت في الشمس. يتم إنشاء هذه العناصر داخل النجوم عندما تلتقط النواة الذرية نيوترونًا إضافيًا. لذا يشير المستوى المنخفض إلى نقص تكوين النجوم المتكرر.
أحرق Segue 1 من خلال الجيل الأول من النجوم بسرعة. ولكن بعد أن أنتجت المجرة الصغيرة جيلًا ثانيًا من النجوم ، أغلقت تمامًا تكوين النجوم ، وبقيت بقايا الكون المبكر.
تشير النتائج هنا إلى أنه قد يكون هناك تنوع أكبر في المسارات التطورية بين المجرات في الكون المبكر مما كان يعتقد في السابق.
ولكن قبل أن نتمكن من تقديم أي ادعاءات كاسحة "نحتاج حقًا إلى العثور على المزيد من هذه الأنظمة" ، قال Frebel في بيان صحفي. بدلاً من ذلك ، "إذا لم نجد مطلقًا أخرى ، فستخبرنا عن مدى ندرة فشل المجرات في تطورها. لا نعلم في هذه المرحلة لأن هذه هي الأولى من نوعها ".
ستنشر الورقة في مجلة الفيزياء الفلكية وهي متاحة للتنزيل هنا.
