En nyligen upptäckt dvärggalax i stjärnbilden lodjuret kan fungera bra som en proxy för bättre förståelse av det tidiga universums kemi som utvecklas, enligt en forskargrupp som inkluderar University of Virginia astronomer.

Deras nya fynd, publiceras i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , visar att syrenivån i den lilla galaxen är den lägsta som hittills upptäckts i någon stjärnbildande galax, sannolikt liknar tidiga begynnande galaxer.

Astronomer vet att de första galaxerna under deras bildningsstadier var kemiskt enkla - huvudsakligen uppbyggda av väte och helium, element som skapades i Big Bang under de första tre minuterna av universums existens. Syre kom senare, när massiva stjärnor bildades och gjorde tyngre och mer komplexa element genom kärnfusion i deras inre och även i deras explosiva dödsfall, slutligen skapa ett universum av otaliga syrerika galaxer som vår Vintergatan.

De tidigaste syrebristiga galaxerna är så långt borta och så svaga att de nästan inte går att upptäcka, men relativt nära stjärnbildande dvärggalaxer, med mycket lite syre som tidiga galaxer, kan vara lättare att upptäcka och ge samma ledtrådar. Tyvärr, dessa närliggande små galaxer med lite syre, som för närvarande producerar många massiva blå stjärnor, är mycket sällsynta. Men om det upptäcks, de kan erbjuda värdefulla insikter om hur de första galaxerna bildades för cirka 13 miljarder år sedan, och därför till utvecklingen av det tidiga universum.

Den stjärnbildande dvärggalaxen i den nya studien hittades under en pågående, storskalig inventering av himlen, Sloan Digital Sky Survey, som avslöjade det som en möjlig intressepunkt. Astronomer riktade sedan in det för ytterligare granskning med hjälp av det kraftfulla Large Binocular Telescope i Arizona. Data från det teleskopet avslöjade att den lilla stjärnbildande galaxen, dubbad J0811+4730, är en rekordbrytare:Den har 9 procent mindre syre – ett tecken på enkelhet – än någon annan hittills upptäckt.

"Vi fann att en betydande del av galaxens stjärnmassa bildades för bara några miljoner år sedan, vilket gör detta till en av de bästa motsvarigheterna vi har hittat till urgalaxer, "sa UVA -astronomen Trinh Thuan, en av studiens författare. "På grund av dess extremt låga syrenivå, denna galax fungerar som en tillgänglig proxy för stjärnbildande galaxer som kom samman inom en till två miljarder år efter Big Bang, den tidiga perioden av vårt nästan 14 miljarder år gamla universum."

Dvärggalaxen är också av intresse eftersom den ger ledtrådar till hur det tidiga enkla universum återjoniserades av tidig stjärnbildning, flytta den från den så kallade kosmiska mörka tidsåldern av neutrala gaser till utvecklingen av det komplext strukturerade universum som nu existerar, där gasen mellan galaxer joniseras.

Thuan sa att uppgifterna indikerar att den lilla galaxen snabbt producerar nya stjärnor med en fjärdedel av Vintergatans hastighet - men dess massa i stjärnor är 30, 000 gånger mindre. Åttio procent av dess stjärnmassa har bildats under bara de senaste miljoner åren, markerar detta som en exceptionellt ung galax, producerar rikliga mängder joniserande strålning.