Wetenschappers die werken met gegevens van het Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) van Sloan Digital Sky Surveys, hebben een "fossiel sterrenstelsel" ontdekt dat verborgen is in de diepten van onze eigen Melkweg.

Dit resultaat, vandaag gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , kan ons begrip van hoe de Melkweg uitgroeide tot de melkweg die we vandaag zien, opschudden.

Het voorgestelde fossiele sterrenstelsel is mogelijk tien miljard jaar geleden in botsing gekomen met de Melkweg, toen onze melkweg nog in de kinderschoenen stond. Astronomen noemden het Heracles, naar de oude Griekse held die het geschenk van onsterfelijkheid ontving toen de Melkweg werd gecreëerd.

De overblijfselen van Heracles zijn goed voor ongeveer een derde van de bolvormige halo van de Melkweg. Maar als sterren en gas van Heracles zo'n groot percentage van de galactische halo uitmaken, waarom hebben we het niet eerder gezien? Het antwoord ligt in de locatie diep in de Melkweg.

"Om een ​​fossiel sterrenstelsel zoals dit te vinden, we moesten kijken naar de gedetailleerde chemische samenstelling en bewegingen van tienduizenden sterren, " zegt Ricardo Schiavon van de Liverpool John Moores University (LJMU) in het VK, een belangrijk lid van het onderzoeksteam. "Dat is vooral moeilijk voor sterren in het centrum van de Melkweg, omdat ze aan het zicht worden onttrokken door wolken van interstellair stof. APOGEE laat ons door dat stof heen prikken en dieper in het hart van de Melkweg kijken dan ooit tevoren."

APOGEE doet dit door spectra van sterren in nabij-infrarood licht te nemen, in plaats van zichtbaar licht, die door stof wordt verduisterd. Gedurende zijn tienjarige observatieleven, APOGEE heeft spectra gemeten van meer dan een half miljoen sterren over de hele Melkweg, inclusief de voorheen door stof verduisterde kern.

Afstudeerstudent Danny Horta van LJMU, de hoofdauteur van de paper die het resultaat aankondigt, verklaart, "Het onderzoeken van zo'n groot aantal sterren is nodig om ongewone sterren te vinden in het dichtbevolkte hart van de Melkweg, dat is als het vinden van spelden in een hooiberg."

Om de sterren van Heracles te scheiden van die van de oorspronkelijke Melkweg, het team maakte gebruik van zowel chemische samenstellingen als snelheden van sterren gemeten door het APOGEE-instrument.

"Van de tienduizenden sterren waar we naar keken, een paar honderd hadden opvallend verschillende chemische samenstellingen en snelheden, "zei Horta. "Deze sterren zijn zo verschillend dat ze alleen uit een ander sterrenstelsel kunnen komen. Door ze in detail te bestuderen, we konden de precieze locatie en geschiedenis van dit fossiele melkwegstelsel achterhalen."

Omdat sterrenstelsels worden opgebouwd door fusies van kleinere sterrenstelsels in de tijd, de overblijfselen van oudere sterrenstelsels worden vaak gezien in de buitenste halo van de Melkweg, een enorme maar zeer schaarse wolk van sterren die het hoofdstelsel omhult. Maar aangezien onze melkweg van binnenuit is opgebouwd, het vinden van de vroegste fusies vereist kijken naar de meest centrale delen van de halo van de Melkweg, die diep in de schijf zijn begraven en uitpuilen.

Sterren die oorspronkelijk tot Heracles behoorden, zijn goed voor ongeveer een derde van de massa van de hele halo van de Melkweg vandaag - wat betekent dat deze nieuw ontdekte oude botsing een belangrijke gebeurtenis in de geschiedenis van onze melkweg moet zijn geweest. Dat suggereert dat onze melkweg ongebruikelijk is, aangezien de meeste vergelijkbare massieve spiraalstelsels veel rustigere vroege levens hadden.

"Als ons kosmische huis, de Melkweg is al speciaal voor ons, maar dit oude sterrenstelsel dat erin begraven is, maakt het nog specialer, ', zegt Schiavon.

Karen Meesters, de woordvoerder van SDSS-IV opmerkingen, "APOGEE is een van de vlaggenschiponderzoeken van de vierde fase van SDSS, en dit resultaat is een voorbeeld van de verbazingwekkende wetenschap die iedereen kan doen, nu we onze tienjarige missie bijna hebben volbracht."

En dit nieuwe tijdperk van ontdekking zal niet eindigen met de voltooiing van APOGEE-waarnemingen. De vijfde fase van de SDSS is al begonnen met het verzamelen van gegevens, en zijn "Milky Way Mapper" zal voortbouwen op het succes van APOGEE om spectra te meten voor tien keer zoveel sterren in alle delen van de Melkweg, met behulp van nabij-infrarood licht, zichtbaar licht, en soms beide.