Uma pequena galáxia que circula a Via Láctea pode ser um fóssil que sobrou do Universo primitivo.
As estrelas da galáxia, conhecidas como Segue 1, são virtualmente puras, com menos elementos pesados do que as de qualquer outra galáxia conhecida. Essas poucas estrelas (aproximadamente 1.000 em comparação com os 100 bilhões da Via Láctea) com quantidades tão pequenas de elementos pesados implicam que a galáxia anã pode ter parado de evoluir quase 13 bilhões de anos atrás.
Se verdadeiro, o Segue 1 poderia oferecer uma janela para o universo primitivo, revelando novos caminhos evolutivos entre galáxias no universo primitivo.
Somente o hidrogênio, o hélio e um pequeno traço de lítio emergiram do Big Bang há quase 13,8 bilhões de anos, deixando um universo jovem que era praticamente puro. Com o tempo, o ciclo de nascimento e morte de estrelas produziu e dispersou elementos mais pesados (freqüentemente chamados de "metais" nos círculos astronômicos), plantando as sementes necessárias para planetas rochosos e vida inteligente.
Quanto mais velha é uma estrela, menos contaminada ela estava no nascimento e menos metais atam a superfície da estrela hoje. Assim, os elementos detectáveis no espectro de uma estrela fornecem uma chave para entender as gerações de estrelas que precederam o nascimento da estrela.
O Sol, por exemplo, é rico em metais, com aproximadamente 1,4% de sua massa composta por elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. Ele se formou apenas 4,6 bilhões de anos atrás - dois terços do caminho desde o Big Bang até agora - e surgiu de várias gerações de estrelas anteriores.
Mas três estrelas visíveis no Segue 1 têm uma abundância de ferro aproximadamente 3.000 vezes menor que o ferro do Sol. Ou, para usar o jargão adequado, essas três estrelas têm metalicidade abaixo de [Fe / H] = -3,5.
Pesquisadores liderados por Anna Frebel, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, relatam que o Segue 1 "pode ser uma primeira galáxia sobrevivente que experimentou apenas uma explosão de formação estelar" no Astrophysical Journal.
Não apenas as baixas abundâncias químicas sugerem que esta galáxia é composta de estrelas extremamente antigas, mas também fornecem dicas tentadoras sobre os tipos de explosões de supernovas que ajudaram a criar essas estrelas. Quando estrelas de alta massa explodem, dispersam uma mistura de elementos; Mas quando as estrelas de baixa massa explodem, elas quase exclusivamente dispersam ferro.
A falta de ferro sugere que as estrelas do Segue 1 são produtos de estrelas de alta massa, que explodem muito mais rapidamente do que estrelas de baixa massa. Parece que o Segue 1 sofreu uma rápida explosão de formação estelar logo após a formação da galáxia no universo primitivo.
Além disso, seis estrelas observadas mostram alguns dos níveis mais baixos de elementos de captura de nêutrons já encontrados, com cerca de 16.000 elementos a menos do que aqueles vistos no Sol. Esses elementos são criados dentro das estrelas quando um núcleo atômico agarra um nêutron extra. Portanto, um nível baixo indica falta de formação repetida de estrelas.
O Segue 1 queimou rapidamente sua primeira geração de estrelas. Mas depois que a jovem galáxia produziu uma segunda geração de estrelas, ela interrompeu completamente a formação de estrelas, permanecendo uma relíquia do universo primitivo.
As descobertas aqui sugerem que pode haver uma maior diversidade de caminhos evolutivos entre galáxias no universo primitivo do que se pensava anteriormente.
Mas antes que possamos fazer reivindicações abrangentes "precisamos realmente encontrar mais desses sistemas", disse Frebel em um comunicado à imprensa. Como alternativa, “se nunca encontrarmos outro, isso nos diria o quão raro é que as galáxias falhem em sua evolução. Nós simplesmente não sabemos nesta fase, porque este é o primeiro de seu tipo. "
O artigo será publicado no Astrophysical Journal e está disponível para download aqui.
