En konstnärs representation av Phoenix Stellar Stream. Ursprungligen en boll av stjärnor, känd som en klotformig klunga, Phoenix har sträckts ut till en ström av stjärnor av Vintergatans gravitationskraft. Om några miljarder år, Phoenix kommer att fullständigt förstöras och absorberas i vår galax. Kredit:Geraint F. Lewis och S5-samarbetet.
Ett team av astronomer inklusive Carnegies Ting Li och Alexander Ji upptäckte en stjärnström som består av resterna av en uråldrig klotformig klunga som slets isär av Vintergatans gravitation för 2 miljarder år sedan, när jordens mest komplexa livsformer var encelliga organismer. Detta överraskande fynd, publiceras i Natur , upphäver konventionell visdom om hur dessa himmelska föremål bildas.
Föreställ dig en sfär som består av en miljon stjärnor bundna av gravitationen och som kretsar kring en galaktisk kärna. Det är ett klotformigt kluster. Vintergatan är hem för cirka 150 av dem, som bildar en svag gloria som omsluter vår galax.
Men klothopen som skapade denna nyupptäckta stjärnström hade en livscykel som skilde sig mycket från de klothopar vi ser idag.
"Det här är fantastisk arkeologi, avslöja resterna av något gammalt, svepte med i ett nyare fenomen, " förklarade Ji.
Med hjälp av det anglo-australiska teleskopet, strömmen avslöjades av S5, Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey Collaboration. Leds av Li, Initiativet syftar till att kartlägga rörelsen och kemin hos stjärnströmmar på södra halvklotet.
I den här studien, samarbetet fokuserade på en ström av stjärnor i stjärnbilden Phoenix.
"De klotformade klusterresterna som utgör Phoenix Stream stördes för många miljarder år sedan, men lyckligtvis behåller minnet av dess bildande i det mycket tidiga universum, som vi kan läsa från den kemiska sammansättningen av dess stjärnor, " sa Li
En konstnärs intryck av den tunna strömmen av stjärnor som rivits ur klothopen Phoenix, sveper runt vår Vintergatan (vänster). För studien, astronomerna riktade sig mot ljusa Röda jätte-stjärnor, för att mäta den kemiska sammansättningen av den störda Phoenix-klothopen (höger). Kredit:James Josephides (Swinburne Astronomy Productions) och S5 Collaboration.
Teamet mätte mängden av tyngre grundämnen - vad astronomer kallar en stjärnas metallicitet.
En stjärnas smink speglar det hos molnet av galaktisk gas som den är född ur. De tidigare generationerna av stjärnor har sådd detta material med tunga element som de producerade under sin livstid, ju mer berikad, eller metallisk, stjärnorna sägs vara. Därför, en mycket gammal, primitiv stjärna, kommer att ha nästan inga tunga element.
"Vi blev verkligen förvånade över att finna att Phoenix Stream skiljer sig tydligt från alla andra klothopar i Vintergatan, " förklarade huvudförfattaren Zhen Wan från University of Sydney. "Även om klustret förstördes för miljarder år sedan, vi kan fortfarande säga att det bildades i det tidiga universum."
Eftersom andra kända klothopar berikas av närvaron av tunga grundämnen som smiddas av tidigare stjärngenerationer, det var teoretiskt att det fanns ett minimum av tyngre grundämnen som krävdes för att en klotformig klunga skulle bildas.
Men Phoenix Streams stamfader ligger långt under denna förutspådda lägsta metallicitet, utgör ett betydande problem för tidigare idéer om hur klotkluster föds. "En möjlig förklaring är att Phoenix Stream representerar den sista i sitt slag, resterna av en population av klothopar som föddes i radikalt annorlunda miljöer än de vi ser idag, " sa Li.
Forskarna föreslog att dessa klothopar som inte längre var med oss utarmades av Vintergatans gravitationskrafter, som slet dem i bitar. Resterna av andra gamla klothopar kan också leva vidare som svaga strömmar som fortfarande kan upptäckas innan de försvinner med tiden.
"Det finns massor av teoretiskt arbete kvar att göra, och det finns nu många nya frågor för oss att utforska om hur galaxer och klothopar bildas, " sa medförfattaren Geraint Lewis, även vid University of Sydney.
