Een team van onderzoekers identificeerde de buitenste rand van het Melkwegstelsel. Met behulp van de Subaru-telescoop, de onderzoekers onderzochten de grens van het stellaire systeem dat de melkweg vormt. De uiteindelijke grootte van de melkweg is 520, 000 lichtjaar in straal, 20 keer groter dan de afstand tussen het galactische centrum en ons zonnestelsel (26, 000 lichtjaar) (Figuur 1). Sterren die deze ultraperifere gebieden van de melkweg bereiken tijdens hun baanbewegingen zijn oude stellaire populaties met een leeftijd van wel 12 miljard jaar. De ruimtelijke omvang waarin deze oude sterren dwalen is, daarom, belangrijk voor het begrijpen van de vorming van de Melkweg.

De melkweg bevat een breed uitgerekte halocomponent, naast de heldere Melkweg in de vorm van de stellaire schijfcomponent. De halo bevat ongeveer 1 miljard oude sterren en 150 bolvormige sterrenhopen die zo oud zijn als 12 miljard jaar (Figuur 1). De halo bevat dus de overblijfselen van langlevende sterren en sterrenhopen die zich in de eerste fase van de melkweg hebben gevormd. Dit suggereert dat de melkweg in het begin vrij groot was vóór de latere vorming van de jongere, schijf onderdeel.

Het onderzoeken van de omvang van deze halocomponent in de melkweg is vergelijkbaar met het identificeren van de buitengrens van een bos vanuit het bos en het observeren van de bomen. Met andere woorden, het is een zware taak. Zogenaamde blauwe horizontale tak (BHB) sterren en RR Lyr-variabelen zijn ideale indicatoren voor het traceren van de halocomponent. Dit komt omdat ze van nature helder genoeg zijn om de afstand van en naar hen te bepalen. Echter, de melkweg is zo groot dat het onmogelijk is om de halo-sporen aan de buitengrens te identificeren met behulp van telescopen van 2,5 tot vier meter.

Het team van onderzoekers onder leiding van Tohoku University afgestudeerde student Tetsuya Fukushima en zijn supervisor Masashi Chiba gebruikten de Hyper Suprime-Cam (HSC) digitale camera op de Subaru-telescoop met een diameter van 8,2 meter. Het stelde hen in staat om op afstand vast te leggen, zeer zwakke halo-tracers aan de buitenrand van de melkweg. Het team selecteerde zorgvuldig de BHB-sterren uit de gegevens van het lopende onderzoeksprogramma (SSP:Subaru Strategic Program) tegen andere verontreinigingen met vergelijkbare kleuren, zoals de zogenaamde blauwe achterblijvende sterren, witte dwergen, quasars en verre sterrenstelsels.

Met behulp van de gegevens van HSC-SSP, het team leidde de ruimtelijke dichtheid van de BHB-sterren boven de melkweghalo af. Hoewel deze dichtheid over het algemeen afneemt naarmate je verder van het galactische centrum gaat, het team ontdekte een scherpe daling in dichtheid rond 520, 000 lichtjaar verwijderd van het galactische centrum. Dus, het team had eindelijk de buitenste rand van de melkweg waargenomen. Dit is ongeveer 20 keer groter dan de afstand tussen ons zonnestelsel en het centrum van de melkweg.

Twaalf miljard jaar geleden, opeenvolgende samensmelting van kleine sterrenstelsels ingesloten door halo's van donkere materie vond plaats. De sleutel om dit te begrijpen is het meten van de verdeling van de halocomponent om het volume vast te stellen. Dit samensmeltingsproces verschilt van melkwegstelsel tot melkwegstelsel. Onze buur, de Andromeda-melkweg, heeft naar verluidt een verlengde halo-component zo groot als 538, 000 (minstens) lichtjaar in straal. Het is, daarom, systematisch groter in vergelijking met de halo van de melkweg. De onderzoekers zijn van plan om dit oude onderdeel van de melkweg verder in kaart te brengen na de definitieve voltooiing van de HSC-SSP.