Net zoals archeologen graven in de hoop sporen van het verleden te vinden, een internationale groep astrofysici slaagde erin om in de dikke stofwolk rond het centrum van de Melkweg (ook bekend als de uitstulping) te komen en ontdekte oermassa's van gas en sterren die nog nooit eerder waren gezien. Ze noemden deze nieuwe klasse van sterrenstelsels 'Bulge Fossil Fragments'. Een onderzoeksteam onder leiding van Francesco Ferraro (Department of Physics and Astronomy "Augusto Righi" aan de Universiteit van Bologna en lid van het National Institute for Astrophysics-INAF) voerde een studie uit die is gepubliceerd in Natuurastronomie .

Onderzoekers ontdekten deze nieuwe klasse tijdens het analyseren van Liller 1. Dit laatste is een stellair systeem in de uitstulping van de Melkweg dat al meer dan 40 jaar is geclassificeerd als een "bolvormige sterrenhoop, "d.w.z. een systeem dat bestaat uit miljoenen sterren van dezelfde leeftijd (de Melkweg heeft minstens 150 bolvormige sterrenhopen). onderzoekers observeerden Liller 1 van dichtbij en kwamen erachter dat zijn echte identiteit eigenlijk fascinerender is dan tot nu toe werd aangenomen. Inderdaad, Liller 1 is een fossiel fragment van een van de gigantische stellaire klompen die, ongeveer 12 miljard jaar geleden, samengevoegd tot het centrale gebied (uitstulping) van de Melkweg.

"Onze resultaten laten duidelijk zien dat Liller 1 geen bolvormige sterrenhoop is, maar een veel complexer object, " zegt professor Francesco Ferraro, eerste auteur en coördinator van het onderzoek. "Het is een sterrenrelikwie, een fossiele vondst die de geschiedenis van de vorming van de Melkweg bevat."

Een validerend resultaat

Het bestaan ​​van "kosmische bevindingen" was al gesuggereerd toen onderzoekers een soortgelijk object ontdekten, Terzaan 5, een paar jaar geleden. Terzan 5 zag eruit als een bolvormige sterrenhoop in onze uitstulping van sterrenstelsels, maar, bij een nadere analyse, zijn kenmerken waren niet consistent met die van andere bolvormige sterrenhopen.

Echter, een geïsoleerd geval is slechts een intrigerende anomalie. Daarom is Liller 1 zo belangrijk. De gedeelde kenmerken van Terzan 5 en Liller 1 bevestigen het bestaan ​​van een nieuwe klasse van sterrenstelsels die tot op heden niet zijn geïdentificeerd.

Fossiele fragmenten

Wat zijn de kenmerken van de Bulge Fossil Fragments? Deze objecten zijn vermomd als bolvormige sterrenhopen, maar zijn fundamenteel verschillend, als je kijkt naar de leeftijd van de sterren waaruit ze zijn samengesteld. Twee stellaire populaties bevinden zich in deze systemen:de ene is zo oud als de Melkweg - die 12 miljard jaar geleden werd gevormd - en de andere is veel jonger. Aan de ene kant, dit toont aan dat deze sterrenstelsels tijdens de vroege stadia van vorming van de Melkweg zijn verschenen; anderzijds, het toont aan dat ze in staat zijn om meerdere gebeurtenissen van stellaire generatie teweeg te brengen.

"De kenmerken van de sterrenpopulaties van Liller 1 en Terzan 5 suggereren dat beide systemen tegelijkertijd van de Melkweg zijn gevormd, " legt een van de auteurs van de studie uit, Barbara Lanzoni, Professor aan de Universiteit van Bologna en lid van INAF. "Jongere stellaire populaties zijn rijker aan ijzer en hebben de neiging zich te clusteren in de centrale delen van de uitstulping. Inderdaad, dit is in lijn met een context van zelfverrijking waarin het gas dat door oudere sterren wordt uitgestoten, nieuwe vormt."

Voorbij de wolken

Het was allesbehalve eenvoudig om tot deze bevindingen te komen. Liller 1 bevindt zich in een van de meest verduisterde gebieden van onze melkweg, waar dikke wolken van interstellair stof het sterlicht dimmen waardoor het 10 wordt, 000 keer zwakker. De enige manier om door deze wolken te komen is infrarood licht. Daarom hebben onderzoekers Gemini South gekozen om de inspectie van Liller 1 uit te voeren. Gemini South is een krachtige telescoop met een diameter van 8 meter die in staat is om de vervormingen in stellaire beelden veroorzaakt door de atmosfeer van de aarde te compenseren.

De scherpte van Gemini South beelden is ongeëvenaard. Dankzij deze ongelooflijke foto's, onderzoekers zouden een gedetailleerde voorlopige analyse van de sterrenpopulatie van Liller 1 kunnen doen. Ondanks deze voorlopige analyse, onderzoekers hadden nog wat werk te doen om een ​​volledig beeld te krijgen van de samenstelling van dit stellaire systeem. Inderdaad, ze moesten weten of alle sterren op die afbeeldingen van Liller 1 waren. of als sommigen van hen gewoon in dezelfde gezichtslijn waren, maar hoorde er niet bij. Ze slaagden erin dit probleem op te lossen door hun toevlucht te nemen tot verdere waarnemingen die werden uitgevoerd met de Hubble-ruimtetelescoop.

"Na de twee sets afbeeldingen te hebben gecombineerd, we hebben de sterren verwijderd die niet tot Liller 1 behoorden en hadden eindelijk een duidelijk en gedetailleerd beeld van dit stellaire systeem, " zegt Cristina Pallanca, een onderzoeker aan de Universiteit van Bologna en INAF-lid die co-auteur was van de studie. "Onze resultaten verrasten ons:Liller 1 herbergt ten minste twee stellaire populaties met dramatisch verschillende leeftijden, de oudste is ongeveer 12 miljard jaar geleden gevormd, in dezelfde tijd dat de Melkweg werd gevormd; de tweede, veel jonger, die slechts 1-2 miljard jaar geleden zijn gevormd."

Een ontdekking die opmerkelijk veel lijkt op wat ze ontdekten over Terzan 5, die op dezelfde manier herbergt een stellaire populatie zo oud als de Melkweg en een veel jongere (4,5 miljard jaar).

"De ontdekking dat Liller 1 en Terzan 5 zeer vergelijkbare kenmerken delen, maakte de identificatie mogelijk van een nieuwe klasse van stellaire systemen die afkomstig waren van enkele voorouders die groot genoeg waren om het door supernova's uitgestoten gas vast te houden. Wat we hebben waargenomen zijn slechts enkele fragmenten van deze enorme structuren, " voegt Emanuele Dalessandro toe, een onderzoeker bij INAF-Space Science Observatory (OAS) in Bologna en co-auteur van de studie.

Dit bevestigde toen het bestaan ​​van de Bulge Fossil Fragments, d.w.z. stellaire systemen die zijn samengesteld uit de overblijfselen van massieve oerobjecten die, 12 miljard jaar geleden, bevallen van de Melkweg.

"De geschiedenis van de Melkweg is geschreven in deze fossiele overblijfselen. De laatste zijn tekenen van een tijdperk waarin het heelal erg jong was, slechts 1 miljard jaar oud, " concludeert professor Ferraro. "Nu moeten we dieper gaan. Dankzij de ontdekking van deze fossiele overblijfselen kunnen we beginnen met het lezen van de geschiedenis van de Melkweg en misschien onze kennis over de vorming van de uitstulping herdefiniëren."

"Een nieuwe klasse fossiele fragmenten uit de hiërarchische verzameling van de Galactische uitstulping, " is de titel van deze studie gepubliceerd in Natuurastronomie .