Mi a közös a bojtosúszós halban és a Segue-1 törpegalaxisban? Mindkettő nagyon hosszú időn át szinte változatlan formában maradt fenn, csak az egyik a biológusok, a másik a csillagászok számára szolgál tanulságokkal.
A Segue-1 az egyik legkisebb galaxis, amit csak ismerünk: egy pár tucat fényév méretű objektum a Tejútrendszer szomszédságában, amelyet mindössze ezer csillag és rengeteg sötét anyag alkot. Egy új vizsgálat eredménye szerint a benne található csillagok szinte kizárólag hidrogénből és héliumból állnak, ami arra utal, hogy a galaxis a kialakulása után alig fejlődött tovább, és megőrizte eredeti összetételét. A Segue-1, a maga 13 milliárd év körüli korával alighanem a legősibb olyan galaxis az égen, amelyet részletes vizsgálatoknak vethetünk alá.
Három amerikai kutató, Anna Frebel (Massachusetts Institute of Technology, Cambrigde), Joshua Simon (Carnegie Mellon University, Pasadena) és Evan Kirby (University of California, Irvine) a Segue-1-ben található vörös óriások kémiai összetételét vizsgálta meg a 6,5 m-es Magellan Clay távcső spektrográfja segítségével. Mivel a galaxis nagyon kicsi, mindössze hét óriáscsillagot azonosítottak. A várakozásoknak megfelelően mindegyik csillag nagyon fémszegénynek mutatkozott. (A csillagászatban minden elemet, amely nehezebb a hidrogénnél és a héliumnál, összefoglalóan fémnek neveznek.) De nem minden elemből találtak ugyanannyit a csillagokban. A Tejútrendszer csillagaira jellemző arányokhoz képest a magnézium, kalcium, titán és szilícium még a kevéske vashoz és szénhez mérve is hiányt mutat.
A különbség okai a Világegyetem fejlődésében rejlenek. Az Univerzum legelső csillagai lényegében csak hidrogénből és héliumból álló, hatalmas óriáscsillagok voltak. Ezek rövid életük végén II-es típusú szupernóvaként felrobbantak, és szétszórták a születő galaxisokban az első nehéz elemeket, mint a szenet és vasat. A csillagok második generációja már ezeket az összetevőket is tartalmazta. Egy sor további elem, mint a magnézium és kalcium, azonban kicsit más módon keletkeznek. Ezeket a sokkal hosszabb életút után felrobbanó fehér törpék (Ia típusú szupernóvák) szórják szét. Mivel a Segue-1 csillagaiban ilyen elemeket alig látunk, a csillagkeletkezésnek gyakorlatilag meg kellett szűnnie a galaxisban, mire az első fehér törpék felrobbanhattak.
A Segue-1 csillagai mind körülbelül 12-13 milliárd évesek, fiatalabb nincs közöttük. Addigra valami felhevítette az ott lévő csillagközi gázt, a forró, ionizált hidrogén pedig már nem volt képes újabb csillagokká összesűrűsödni. Lehetséges, hogy a felrobbanó szupernóvák ereje elég volt ahhoz, hogy kisöpörje, illetve ionizálja az összes sűrű gázt az apró, gyenge gravitációjú galaxisból.
De az is lehet, hogy nagyobb eseményeknek volt tanúja a Segue-1. Ahogy a fiatal Univerzum hűlt, egy idő után protonok és elektronok hidrogénatomokká álltak össze. A híg H-He levesből aztán megszülettek az első csillagok. De ahogy az óriáscsillagok és kvazárok UV-fénye mindent elárasztott, egyben újra felmelegítette és ionizálta is a maradék atomokat. A reionizáció kora nagyon nehezen figyelhető meg közvetlenül, pedig pontos lefolyása meghatározó lehetett a csillagok és galaxisok fejlődése szempontjából. Lehetséges, hogy a Segue-1 is a reionizációs kor áldozata: egy olyan galaxis, ahol gyorsan és kíméletlenül lezajlott a folyamat, megakadályozva, hogy újabb csillagok létrejöhessenek. Ha így volt, a Segue-1 az első hely az Univerzumban, ahol a reionizáció közvetlen következményeit is láthatjuk: a galaktikus helyszínelés azonban egyelőre nem hozott perdöntő bizonyítékot. Akárhogy is történt, a Segue-1 fejlődése a Tejútrendszer szerkezete szempontjából is fontos, ugyanis vélhetően a mi galaxisunk is egy sor ilyen ősi törpét nyelhetett el, amelyek csillagai a mai napig itt köröznek velünk együtt.
Az eredményeket bemutató szakcikk az Astrophysical Journal folyóiratban fog megjelenni.
Forrás: phys.org
