新たに発見された赤い巨星は、初期の宇宙からの遺物です。ビッグバンの後に形成された第2世代の星の1つだった可能性があります。約290,000光年離れた矮小銀河の彫刻家に位置するこの星は、天の川の最も古い星と非常によく似た化学構造を持っています。その存在は、私たちの銀河が「人食い」相を経験し、矮小銀河や他の銀河のビルディングブロックを飲み込むことによって現在のサイズに成長したという理論をサポートします。
「この星はおそらく宇宙そのものと同じくらい古いものです」と、この発見を報告しているネイチャー紙の筆頭著者であるハーバード・スミソニアン宇宙物理学センターの天文学者アンナ・フレベルは言った。
矮小銀河は、星が数十億個しかない小さな銀河であるのに対し、天の川の数千億個の銀河です。銀河形成の「ボトムアップモデル」では、大きな銀河は、
彼らのより小さな隣人を吸収することによって数十億年。
「私たちの銀河のタイムラプス動画を見ると、蜂の巣の周りの蜂のようにその周りに小人銀河が群がっているのが見えます」とフレベルは説明しました。 「時間の経過とともに、それらの銀河は砕かれ、星を混ぜ合わせて1つの大きな銀河、つまり天の川を作りました。」
矮小銀河が確かに大きな銀河の構成要素である場合、特に古い「金属の少ない」星の場合、同じ種類の星が両方の種類の銀河で見つかるはずです。天文学者にとって、「金属」は水素やヘリウムよりも重い化学元素です。それらは恒星の進化の産物であるため、金属は初期宇宙ではまれであり、古い星は金属に乏しい傾向があります。
天の川のハローにある古い星は非常に金属が少なく、典型的な若い金属に富む太陽である太陽よりも金属の存在量が100,000倍劣ります。過去10年間の調査では、
しかし、そのような金属の乏しい星を矮小銀河に向けることはできませんでした。
「天の川は、どの矮小銀河のどの星よりもはるかに原始的な星を持っているように見えました」と、カーネギー研究所の観測所の共著者であるジョシュ・サイモンは言います。 「もし小人なら
銀河は天の川の元々の構成要素でしたが、なぜそれらに同じような星がないのか理解するのは困難です。」
チームは、矮小銀河で金属に乏しい星を見つけるために使用された方法が、調査が最も金属に乏しい星を見逃す原因となった方法で偏っていたと疑いました。チームメンバーのエヴァンカービー、カルテック
天文学者は、一度に多数の星の金属存在量を推定する方法を開発しました。これにより、矮小銀河で最も金属に乏しい星を効率的に検索することができます。
「これは干し草の山から針を見つけるよりも困難でした。針の山から針を見つける必要がありました」とカービーは言いました。 「私たちは目標を見つけるために何百人もの候補者を分類しました。」
彼が彫刻家の矮小銀河で発見した星の中に、S1020549と指定された1つのかすかな18等級の斑点がありました。チリのラスカンパナスにあるカーネギーのマゼランクレイ望遠鏡で星の光を分光測定したところ、太陽に比べて金属の存在量が6,000倍低いことが判明しました。これは、これまでに矮小銀河で発見された他のどの星よりも5倍低いです。
研究者らは、マグネシウム、カルシウム、チタン、鉄などの元素からのS1020549の総金属存在量を測定しました。全体的な存在パターンは古い銀河系の星のパターンに似ており、これらの銀河の星がもともと矮小銀河で形成されたという考えに最初の観測的支持を与えています。
研究者達は、さらなる探査が矮小銀河の金属に乏しい星を発見するだろうと予想していますが、星の距離とかすれは現在の光学望遠鏡に挑戦をもたらします。提案されている24.5メートルの巨大マゼラン望遠鏡などの次世代の超大型光学望遠鏡は、高解像度の分光器を備えており、星の化学作用による銀河の成長を研究するための新しいウィンドウを開きます。
その間、S1020549の研究での非常に低い金属存在量は、私たちの銀河がどのように組み立てられたかを理解することへの重要なステップをマークする、とサイモンは言います。 ｢ミルキーの光輪が
多くの矮小銀河を破壊することによって形成された方法は、確かに正しいように見えます。」
出典：Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
