Met behulp van waarnemingen gemaakt met de Gran Telescopio Canarias (GTC), bij het observatorium Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma, Canarische eilanden), en met de ATACAMA Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in Chili, astronomen hebben het eerste sterrenstelsel gevonden waarvan de ultraviolette helderheid vergelijkbaar is met die van een quasar. De ontdekking is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de brieven van de Royal Astronomical Society .

Het sterrenstelsel, genaamd BOSS-EUVLG1, heeft een roodverschuiving van 2,47. Dit is een maat voor de roodheid van het licht dat uit de melkweg komt, en kan worden gebruikt om de afstand te vinden:hoe verder weg de melkweg, hoe groter de waarde. Voor BOSS-EUVLG1, de waarde van 2,47 betekent dat de melkweg is waargenomen toen het universum zo'n 2000 miljoen jaar oud was, ongeveer 20% van zijn huidige leeftijd.

De grote waarden van roodverschuiving en helderheid van BOSS-EUVLG1 zorgden ervoor dat het eerder in het BOSS-project (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) werd geclassificeerd als een quasar. Echter, uit de waarnemingen gedaan met de OSIRIS- en EMIR-instrumenten op de GTC, en met de millimetergolftelescoop ALMA, de onderzoekers hebben aangetoond dat het geen quasar is, maar in feite een sterrenstelsel met extreme, uitzonderlijke eigenschappen.

Uit de studie bleek dat de hoge lichtsterkte van BOSS-EUVLG1 in de ultraviolette en in Lyman-alfa-emissie te wijten is aan het grote aantal jonge, massieve sterren in de melkweg. Deze hoge helderheid, ruim boven het bereik voor andere sterrenstelsels, gaf aanleiding tot zijn aanvankelijke identificatie als een quasar. Echter, in quasars, de hoge helderheid is te wijten aan de activiteit rond de superzware zwarte gaten in hun kernen en niet aan stervorming.

"BOSS-EUVLG1 lijkt te worden gedomineerd door een uitbarsting van vorming van jonge, zeer massieve sterren, met nauwelijks stof, en met een zeer lage metalliciteit, " legt Rui Marques Chaves uit, een onderzoeker bij het CAB, voormalig doctoraatsstudent aan het Instituto de Astrofísica de Canarias en de Universiteit van La Laguna (ULL), en eerste auteur van het artikel.

De snelheid van stervorming in dit sterrenstelsel is erg hoog, ongeveer 1000 zonsmassa's per jaar, die ongeveer 1000 keer hoger is dan die in de Melkweg, hoewel de melkweg 30 keer kleiner is. "Deze snelheid van stervorming is alleen vergelijkbaar met de meest lichtgevende infrarood sterrenstelsels die we kennen, maar de afwezigheid van stof in BOSS-EUVLG1 zorgt ervoor dat de ultraviolette en zichtbare emissie ons nauwelijks demping bereikt, " legt Ismael Pérez Fournon uit, een IAC-onderzoeker en een co-auteur van het artikel.

De resultaten van de studie suggereren dat BOSS-EUVLG1 een voorbeeld is van de beginfasen van de vorming van massieve sterrenstelsels. Ondanks de hoge helderheid en stervormingssnelheid, zijn lage metalliciteit laat zien dat het sterrenstelsel nauwelijks tijd heeft gehad om zijn interstellaire medium te verrijken met stof en nieuw gevormde metalen. Hoe dan ook, zegt IAC-promovendus en co-auteur Camilo E. Jiménez Ángel, "de melkweg zal evolueren naar een stoffigere fase, vergelijkbaar met de infrarode sterrenstelsels. Ook, zijn hoge helderheid in de UV zal slechts een paar honderd miljoen jaar duren, een zeer korte periode in de evolutie van een melkwegstelsel."

"Dit zou verklaren waarom andere sterrenstelsels vergelijkbaar met BOSS-EUVLG1 niet zijn ontdekt, " zegt Claudio Dalla Vecchia, een onderzoeker bij het IAC, en een co-auteur van het artikel.

BOSS-EUVLG1 werd ontdekt via de analyse van een half miljoen spectra van sterrenstelsels en quasars in het BOSS-project van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en observaties met grote telescopen zoals de GTC en ALMA.