Theorieën over hoe de Melkweg is gevormd, zullen worden herschreven na ontdekkingen over het gedrag van enkele van zijn oudste sterren.

Een onderzoek naar de banen van de metaalarme sterren van de Melkweg - waarvan wordt aangenomen dat ze een van de oudste zijn die er bestaan ​​- heeft uitgewezen dat sommige van hen in voorheen onvoorspelbare patronen reizen.

"Metaalarme sterren - die minder dan een duizendste van de hoeveelheid ijzer bevatten die in de zon wordt gevonden - zijn enkele van de zeldzaamste objecten in de melkweg, " zei professor Gary Da Costa van het Australische ARC Centre of Excellence in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3-D) en de Australian National University.

"We hebben er 475 bestudeerd en ontdekten dat ongeveer 11 procent in het bijna platte vlak dat de schijf van de Melkweg is, ronddraait.

"Ze volgen een bijna cirkelvormig pad - net als de zon. Dat was onverwacht, dus astronomen zullen enkele van onze basisideeën moeten heroverwegen."

Eerdere studies hadden aangetoond dat metaalarme sterren bijna uitsluitend beperkt waren tot de halo en uitstulping van de Melkweg, maar deze studie onthulde een aanzienlijk aantal dat rond de schijf zelf cirkelde.

De zon draait ook binnen de schijf, daarom manifesteert het zich als het relatief dunne, lintachtige structuur gemakkelijk zichtbaar vanaf de aarde in de nachtelijke hemel. In werkelijkheid, we zien het op het randje.

"In het afgelopen jaar is onze kijk op de Melkweg drastisch veranderd, " zei hoofdauteur Giacomo Cordoni van de Universiteit van Padova in Italië, die het grootste deel van het onderzoek heeft uitgevoerd tijdens een recente stage bij de ANU, gefinancierd door het GALFOR-project van de European Research Council.

"Deze ontdekking is niet consistent met het vorige Galaxy-vormingsscenario en voegt een nieuw stuk toe aan de puzzel die de Melkweg is. Hun banen lijken erg op die van de zon, ook al bevatten ze slechts een klein deel van het ijzer. Als we begrijpen waarom ze bewegen op de manier zoals ze doen, zal dit waarschijnlijk leiden tot een significante herbeoordeling van hoe de Melkweg zich gedurende vele miljarden jaren heeft ontwikkeld."

De oude sterren werden geïdentificeerd met behulp van drie zeer geavanceerde uitrustingen:ANU's SkyMapper en 2,3-meter telescopen, en de Gaia-satelliet van de European Space Agency.

Het lage metaalgehalte werd vastgesteld door de telescopen, en de satelliet werd vervolgens gebruikt om hun banen te bepalen.

De resultaten - gekraakt door onderzoekers uit Australië, Italië, Zweden, de Verenigde Staten en Duitsland - ontdekten dat de banen van oude sterren in een aantal verschillende patronen vielen, die op één na alle overeenkwamen met eerdere voorspellingen en observaties.

Zoals verwacht, veel van de sterren hadden grotendeels sferische banen, clusteren rond de "stellaire halo" van de Melkweg - een structuur waarvan wordt aangenomen dat deze minstens 10 miljard jaar oud is.

Anderen hadden ongelijke en "wankele" paden waarvan werd aangenomen dat ze het resultaat waren van twee catastrofale botsingen met kleinere sterrenstelsels die in het verre verleden plaatsvonden - waardoor structuren ontstonden die bekend staan ​​​​als de Gaia Sausage en de Gaia Sequoia.

Sommige sterren cirkelden retrograde - en gingen in feite de verkeerde kant op rond de Melkweg - en een paar, ongeveer vijf procent, leek bezig de Melkweg helemaal te verlaten.

En dan waren er nog de overige 50 of zo, met banen die zijn uitgelijnd met de schijf van de Melkweg.

"Ik denk dat dit werk vol zit met belangrijke en nieuwe resultaten, maar als ik er een zou moeten kiezen, zou dat de ontdekking zijn van deze populatie van extreem metaalarme schijfsterren, ' zei Cordoni.

"Toekomstige scenario's voor de vorming van onze Melkweg zullen rekening moeten houden met deze bevinding - wat onze ideeën behoorlijk drastisch zal veranderen."