Nya resultat som uppnåtts genom att kombinera stordata som fångats av Subaru-teleskopet och kraften i maskininlärning har upptäckt en galax med extremt låg syreförekomst på 1,6 %, slog det tidigare rekordet i lägsta överflöd. Den uppmätta mängden syre tyder på att de flesta stjärnorna i denna galax bildades alldeles nyligen.

För att förstå galaxens evolution, astronomer behöver studera galaxer i olika stadier av bildning och evolution. De flesta av galaxerna i det moderna universum är mogna galaxer, men standardkosmologi förutspår att det fortfarande kan finnas några få galaxer i det tidiga bildningsstadiet i det moderna universum. Eftersom dessa galaxer i tidigt skede är sällsynta, ett internationellt forskarlag sökte efter dem i vidbildsdata tagna med Subaru-teleskopet. "För att hitta de mycket svaga, sällsynta galaxer, djup, bredfältsdata tagna med Subaru-teleskopet var oumbärliga, " säger Dr Takashi Kojima, ledaren för laget.

Dock, det är svårt att hitta galaxer i det tidiga bildningsstadiet eftersom data med breda fält omfattar så många som 40 miljoner objekt. Så forskargruppen utvecklade en ny maskininlärningsmetod för att hitta sådana galaxer från den stora mängden data. De lät en dator upprepade gånger lära sig galaxfärgerna som förväntas från teoretiska modeller, och låt sedan datorn endast välja galaxer i det tidiga skedet av galaxbildningen.

Forskargruppen utförde sedan uppföljande observationer för att bestämma de elementära överflödsförhållandena för 4 av de 27 kandidaterna som valts ut av datorn. De har funnit att en galax (HSC J1631+4426), ligger 430 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Hercules, har en syrehalt på bara 1,6 procent av solens. Detta är det lägsta värdet som någonsin rapporterats för en galax. Den uppmätta mängden syre tyder på att de flesta stjärnorna i denna galax bildades alldeles nyligen. Med andra ord, denna galax är i ett tidigt skede av evolutionen.

"Vad som är förvånande är att stjärnmassan i galaxen HSC J1631+4426 är mycket liten, 0,8 miljoner solmassor. Denna stjärnmassa är bara cirka 1/100, 000 av vår Vintergatan galax, och jämförbar med massan av en stjärnhop i vår Vintergatan, " säger prof. Ouchi vid National Astronomical Observatory of Japan och University of Tokyo. Denna lilla massa stöder också den ursprungliga naturen hos HSC J1631+4426-galaxen.

Forskargruppen tycker att det finns två intressanta indikationer från denna upptäckt. Först, detta är det starkaste beviset på en galax i ett så tidigt skede av evolutionen. Inom ramen för standardkosmologi, nya galaxer tros födas i det nuvarande universum. Upptäckten av galaxen HSC J1631+4426 backar upp bilden av standardkosmologin. Andra, vi kan bevittna en nyfödd galax i den senaste epok av den kosmiska historien. Standardkosmologi antyder att universums materiadensitet snabbt sjunker när universell expansion accelererar. I det framtida universum med snabb expansion, materia kommer inte att samlas via gravitationen, och nya galaxer kommer inte att utvecklas. Galaxen HSC J1631+4426 kan representera den sista generationen av galaxer som utvecklas i kosmisk historia.

Denna forskning kommer att publiceras i Astrofysisk tidskrift .