Een recent ontdekt dwergstelsel in het sterrenbeeld Lynx kan goed dienen als een proxy voor een beter begrip van de zich ontwikkelende chemie van het vroege universum, volgens een onderzoeksteam dat astronomen van de Universiteit van Virginia omvat.

Hun nieuwe vondst, gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , laat zien dat het zuurstofniveau in het kleine sterrenstelsel het laagste is dat tot nu toe is ontdekt in een sterrenstelsel, waarschijnlijk lijkt op vroege ontluikende sterrenstelsels.

Astronomen weten dat de eerste sterrenstelsels tijdens hun vormingsstadia chemisch eenvoudig waren - voornamelijk bestaande uit waterstof en helium, elementen gemaakt in de oerknal tijdens de eerste drie minuten van het bestaan ​​van het universum. Zuurstof kwam later, terwijl massieve sterren in hun binnenste en ook bij hun explosieve dood zwaardere en complexere elementen vormden en maakten, door kernfusie, uiteindelijk het creëren van een universum van talloze zuurstofrijke sterrenstelsels zoals onze Melkweg.

De vroegste zuurstofarme sterrenstelsels zijn zo ver weg en zo zwak dat ze bijna niet te detecteren zijn, maar relatief nabije stervormende dwergstelsels, met heel weinig zuurstof zoals vroege sterrenstelsels, zijn misschien gemakkelijker te detecteren en bieden dezelfde aanwijzingen. Helaas, deze nabijgelegen kleine sterrenstelsels met weinig zuurstof, die momenteel veel massieve blauwe sterren produceren, zijn zeer zeldzaam. Maar als het wordt ontdekt, ze kunnen waardevolle inzichten bieden over hoe de eerste sterrenstelsels zo'n 13 miljard jaar geleden werden gevormd, en daarmee tot de evolutie van het vroege heelal.

Het stervormende dwergstelsel in de nieuwe studie werd gevonden tijdens een lopend, grootschalige inventarisatie van de hemel, de Sloan Digital Sky Survey, waaruit bleek dat het een mogelijk aandachtspunt was. Astronomen richtten het vervolgens op verder onderzoek met behulp van de krachtige Large Binocular Telescope in Arizona. Gegevens van die telescoop onthulden dat het kleine stervormende sterrenstelsel, genaamd J0811+4730, is een recordbreker:het heeft 9 procent minder zuurstof - een teken van eenvoud - dan alle andere die tot nu toe zijn ontdekt.

"We ontdekten dat een aanzienlijk deel van de stellaire massa van de melkweg slechts een paar miljoen jaar geleden werd gevormd, waardoor dit een van de beste tegenhangers is die we hebben gevonden van oerstelsels, " zei UVA-astronoom Trinh Thuan, een van de auteurs van het onderzoek. "Vanwege het extreem lage zuurstofgehalte, dit sterrenstelsel dient als een toegankelijke proxy voor stervormende sterrenstelsels die binnen één tot twee miljard jaar na de oerknal samenkwamen, de vroege periode van ons bijna 14 miljard jaar oude universum."

Het dwergstelsel is ook interessant omdat het aanwijzingen geeft over hoe het vroege, eenvoudige universum opnieuw werd geïoniseerd door vroege stervorming. het verplaatsen van de zogenaamde kosmische donkere middeleeuwen van neutrale gassen naar de ontwikkeling van het complex gestructureerde universum dat nu bestaat, waar het gas tussen sterrenstelsels wordt geïoniseerd.

Thuan zei dat de gegevens aangeven dat het kleine sterrenstelsel snel nieuwe sterren produceert met een kwart van de snelheid van de Melkweg - maar de massa in sterren is 30, 000 keer kleiner. Tachtig procent van zijn stellaire massa is in de afgelopen paar miljoen jaar gevormd, dit als een uitzonderlijk jong sterrenstelsel te markeren, produceren grote hoeveelheden ioniserende straling.