กาแลคซีขนาดเล็กที่โคจรรอบทางช้างเผือกอาจเป็นฟอสซิลที่หลงเหลือจากเอกภพยุคแรก
ดาวในกาแลคซีหรือที่รู้จักในชื่อ Segue 1 นั้นบริสุทธิ์อย่างแท้จริงที่มีธาตุหนักน้อยกว่ากาแลคซีอื่น ๆ ที่รู้จัก ไม่กี่ดาวดังกล่าว (ประมาณ 1,000 เมื่อเปรียบเทียบกับทางช้างเผือกของ 100 พันล้านดอลลาร์) ด้วยองค์ประกอบจำนวนน้อยเช่นนี้หมายความว่ากาแลคซีแคระอาจหยุดพัฒนาเกือบ 13 พันล้านปีก่อน
ถ้าเป็นจริงเซกกี 1 สามารถเสนอหน้าต่างสู่เอกภพยุคแรกได้เผยให้เห็นเส้นทางวิวัฒนาการใหม่ท่ามกลางกาแลคซีในจักรวาลยุคแรก
มีเพียงไฮโดรเจนฮีเลียมและลิเทียมขนาดเล็กที่โผล่ออกมาจากบิ๊กแบงเมื่อเกือบ 13.8 พันล้านปีก่อนโดยปล่อยให้เอกภพอายุน้อยที่บริสุทธิ์อย่างแท้จริง เมื่อเวลาผ่านไปวัฏจักรของการเกิดและการตายของดาวฤกษ์ก่อให้เกิดและกระจายองค์ประกอบที่หนักกว่า (มักเรียกกันว่า“ โลหะ” ในวงการดาราศาสตร์) การปลูกเมล็ดพันธุ์ที่จำเป็นสำหรับดาวเคราะห์หินและชีวิตที่ชาญฉลาด
ดาวฤกษ์ที่มีอายุมากกว่าจะมีการปนเปื้อนน้อยกว่า แต่กำเนิดและโลหะที่น้อยลงก็ส่งผลกระทบต่อพื้นผิวของดาวในปัจจุบัน ดังนั้นองค์ประกอบที่ตรวจพบได้ในสเปกตรัมของดาวฤกษ์จึงเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจชั่วอายุของดาวฤกษ์ซึ่งก่อนหน้ากำเนิดของดาวฤกษ์
ยกตัวอย่างเช่นดวงอาทิตย์เป็นโลหะที่มีมวลประมาณ 1.4% ของมวลประกอบด้วยองค์ประกอบที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม มันก่อตัวเพียง 4.6 พันล้านปีก่อน - สองในสามของทางจากบิกแบงถึงตอนนี้และเด้งจากดาวรุ่นก่อนหน้าหลายรุ่น
แต่ดาวสามดวงที่มองเห็นได้ใน Segue 1 มีความอุดมสมบูรณ์ของเหล็กที่น้อยกว่าเหล็กของดวงอาทิตย์ประมาณ 3,000 เท่า หรือใช้ศัพท์แสงที่เหมาะสมดาวทั้งสามนี้มีความเป็นโลหะต่ำกว่า [Fe / H] = -3.5
นักวิจัยนำโดย Anna Frebel จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์รายงานว่า Segue 1“ อาจเป็นกาแลคซีแห่งแรกที่มีชีวิตรอดซึ่งมีประสบการณ์การก่อตัวดาวฤกษ์เพียงครั้งเดียว” ในวารสาร Astrophysical Journal
ไม่เพียง แต่ความอุดมสมบูรณ์ทางเคมีต่ำเท่านั้นยังแนะนำให้กาแลคซีนี้ประกอบด้วยดาวฤกษ์อายุมาก แต่พวกมันให้คำแนะนำที่ยั่วเย้าเกี่ยวกับประเภทของการระเบิดของซุปเปอร์โนวาที่ช่วยสร้างดาวเหล่านี้ เมื่อดาวมวลสูงเกิดการระเบิดพวกมันก็แยกองค์ประกอบต่างออกไป แต่เมื่อดาวมวลต่ำเกิดการระเบิดพวกมันก็แยกย้ายกันไปตามธาตุเหล็ก
การขาดธาตุเหล็กชี้ให้เห็นว่าดาวในเซกูเอ 1 เป็นผลิตภัณฑ์ของดาวมวลสูงซึ่งระเบิดได้เร็วกว่าดาวมวลต่ำมาก ปรากฏว่า Segue 1 ได้เกิดการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างรวดเร็วหลังจากการก่อตัวของกาแลคซีในเอกภพยุคแรก
นอกจากนี้ดาวหกดวงที่สังเกตเห็นยังพบว่ามีองค์ประกอบการจับนิวตรอนระดับต่ำที่สุดที่เคยพบมาโดยมีองค์ประกอบน้อยกว่า 16,000 ดวงที่เห็นในดวงอาทิตย์ องค์ประกอบเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นภายในดาวฤกษ์เมื่อนิวเคลียสของอะตอมจับนิวตรอนเพิ่มขึ้น ระดับต่ำแสดงว่าไม่มีการก่อตัวดาวซ้ำ
Segue 1 ถูกเผาไหม้ผ่านดวงดาวรุ่นแรก แต่หลังจากที่ดาราจักรรุ่นเยาว์สร้างดาวฤกษ์รุ่นที่สองขึ้นมามันก็ปิดการก่อตัวดาวฤกษ์จนหมดและยังคงเป็นที่ระลึกของเอกภพยุคแรก
การค้นพบที่นี่ชี้ให้เห็นว่าอาจมีความหลากหลายของวิถีทางวิวัฒนาการในกาแลคซีในเอกภพยุคแรก ๆ มากกว่าที่เคยคิดไว้
แต่ก่อนที่เราจะทำการเรียกร้องกวาด“ เราจำเป็นต้องค้นหาระบบเหล่านี้เพิ่มเติม” Frebel กล่าวในการแถลงข่าว อีกทางหนึ่ง“ ถ้าเราไม่เคยเจอคนอื่นมันจะบอกเราว่ากาแลคซีนั้นหายากแค่ไหนในวิวัฒนาการของพวกเขา เราไม่ทราบว่ามาถึงขั้นนี้แล้วเพราะนี่เป็นครั้งแรกในประเภทนี้”
บทความนี้จะตีพิมพ์ใน Astrophysical Journal และสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่
