Een team van astronomen, waaronder Carnegie's Ting Li en Alexander Ji, ontdekte een stellaire stroom bestaande uit de overblijfselen van een oude bolvormige sterrenhoop die 2 miljard jaar geleden werd verscheurd door de zwaartekracht van de Melkweg, toen de meest complexe levensvormen van de aarde eencellige organismen waren. Deze verrassende bevinding, gepubliceerd in Natuur , zet de conventionele wijsheid op zijn kop over hoe deze hemellichamen ontstaan.

Stel je een bol voor die bestaat uit een miljoen sterren gebonden door de zwaartekracht en in een baan om een ​​galactische kern draait. Dat is een bolvormige cluster. De Melkweg is de thuisbasis van ongeveer 150 van hen, die een ijle halo vormen die onze melkweg omhult.

Maar de bolhoop die deze nieuw ontdekte sterrenstroom voortbracht, had een levenscyclus die heel anders was dan de bolhopen die we vandaag zien.

"Dit is stellaire archeologie, het blootleggen van de overblijfselen van iets ouds, meegesleurd in een recenter fenomeen, " legde Ji uit.

Met behulp van de Anglo-Australische telescoop, de stream werd onthuld door S5, de Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey Collaboration. Onder leiding van Li, het initiatief heeft tot doel de beweging en chemie van sterrenstromen op het zuidelijk halfrond in kaart te brengen.

In dit onderzoek, het samenwerkingsverband richtte zich op een stroom sterren in het Phoenix-sterrenbeeld.

"De bolvormige clusterresten die deel uitmaken van de Phoenix Stream werden vele miljarden jaren geleden verstoord, maar gelukkig de herinnering aan zijn vorming in het zeer vroege heelal behouden, die we kunnen aflezen aan de chemische samenstelling van zijn sterren, " zei Li

Het team heeft de hoeveelheden zwaardere elementen gemeten - wat astronomen de metaalachtigheid van een ster noemen.

De samenstelling van een ster weerspiegelt die van de wolk van galactisch gas waaruit hij is geboren. Hoe meer eerdere generaties sterren dit materiaal hebben ingezaaid met zware elementen die ze tijdens hun leven hebben geproduceerd, hoe meer verrijkt, of metaal, de sterren zouden zijn. Daarom, een zeer oude, primitieve ster, zal bijna geen zware elementen bevatten.

"We waren echt verrast toen we ontdekten dat de Phoenix Stream duidelijk anders is dan alle andere bolvormige sterrenhopen in de Melkweg, ", legt hoofdauteur Zhen Wan van de Universiteit van Sydney uit. "Hoewel het cluster miljarden jaren geleden werd vernietigd, we kunnen nog steeds zien dat het in het vroege heelal is gevormd."

Omdat andere bekende bolhopen zijn verrijkt door de aanwezigheid van zware elementen die door eerdere generaties van sterren zijn gesmeed, er werd getheoretiseerd dat er een minimale hoeveelheid zwaardere elementen nodig was om een ​​bolvormige sterrenhoop te vormen.

Maar de Phoenix Stream-voorloper zit ver onder deze voorspelde minimale metalliciteit, een groot probleem vormen voor eerdere ideeën over hoe bolvormige sterrenhopen worden geboren. "Een mogelijke verklaring is dat de Phoenix-stroom de laatste in zijn soort is, het overblijfsel van een populatie bolvormige sterrenhopen die werd geboren in radicaal andere omgevingen dan die we vandaag zien, ' zei Li.

De onderzoekers stelden voor dat deze bolvormige sterrenhopen die niet meer bij ons zijn gestaag uitgeput raken door de zwaartekracht van de Melkweg, die ze aan stukken scheurde. De overblijfselen van andere oude bolvormige sterrenhopen kunnen ook voortleven als zwakke stroompjes die nog kunnen worden ontdekt voordat ze na verloop van tijd verdwijnen.

"Er is nog genoeg theoretisch werk te doen, en er zijn nu veel nieuwe vragen die we moeten onderzoeken over hoe sterrenstelsels en bolvormige sterrenhopen worden gevormd, " zei co-auteur Geraint Lewis, ook van de Universiteit van Sydney.