I sina tidiga dagar var Vintergatan som en gigantisk smoothie, som om galaxer som bestod av miljarder stjärnor och en enorm mängd gas hade kastats samman i en gigantisk mixer.

Men en ny studie plockar isär denna blandning genom att analysera enskilda stjärnor för att identifiera vilka som har sitt ursprung i galaxen och vilka som började liv utanför.

"Även om Vintergatan är vår hemgalax förstår vi fortfarande inte hur den bildades och utvecklades", säger forskaren Sven Buder från ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) och Australian National University (ANU) ).

Hans papper, publicerad denna vecka i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , analyserar ljuset från stjärnor i detalj, vilket hjälper till att förstå vilka element som ingick i skapandet av Vintergatan som vi känner till idag.

"Vintergatan åt upp massor av mindre galaxer men tills nyligen hade vi inte tillräckligt med bevis för det för att säga säkert", säger Buder.

"Det beror på att enkla bilder av stjärnor i vår Vintergatan ser likadana ut – oavsett om de föddes i galaxen eller utanför och sedan smälte in i galaxen."

Buder och kollegor i teamet Galactic Archaeology with HERMES (GALAH) använde Australiens största optiska teleskop, Anglo-Australian Telescope (AAT), vid Siding Spring Observatory för att dela upp ljus från mer än 600 000 stjärnor till våglängder med HERMES (High Efficiency and Resolution). Multi-Element Spectrograph) instrument.

Detta skapar effektivt 600 000 stjärnregnbågar som kallas spektra.

Inom var och en av dessa regnbågar finns specifika band av ljus – snarare som små unika streckkoder – som varierar beroende på en stjärnas kemiska sammansättning.

"Om en bild är värd mer än tusen ord är dessa spektra värda mer än tusen bilder", säger Buder. "Genom att "skanna" dessa stjärnstreckkoder mätte vi hur rikliga 30 grundämnen, som natrium, järn, magnesium och mangan, var, och hur de uppträdde i olika koncentrationer beroende på var stjärnan föddes."

Denna upptäckt är ett tidigt steg mot att rekonstruera en bild av Vintergatans "barndom" för att få en uppfattning om storleken på de galaxer som den konsumerade under processen.

"Det kan också hjälpa oss att förstå hur flera av funktionerna i galaxen vi känner till idag kom till," säger Buder.

Ett mysterium som de nya observationerna kan hjälpa till att lösa är varför det finns två distinkta grupper av stjärnor på skivan som vi ser som det "mjölkiga" bandet på natthimlen.

"Vintergatan utspridda över natthimlen är en välbekant syn, och när vi tittar på den blickar vi faktiskt in i mitten av vår galax med dess miljarder stjärnor", säger Buder.

"Men vi tittar på två populationer av stjärnor, den ena mycket äldre än den andra. De gamla stjärnorna har flyttat så att de ser ut som om de buktar ut från Vintergatans huvudplan, medan de yngre stjärnorna bildar ett mycket tunnare band i plan.

"Men vi vet inte varför detta har hänt och våra senaste fynd av resterna av gigantiska galaktiska kollisioner kan hjälpa oss att förstå", säger Buder.

Buders papper ger de senaste avslöjandena som förlitar sig på data från Gaia-projektet – ett ambitiöst satellituppdrag för att kartlägga en tredimensionell karta över Vintergatan för att hjälpa till att förstå dess banor, sammansättning, formation och evolution.

Gaias satellitmätningar kan hjälpa oss att hitta kandidater till tidigare extragalaktiska stjärnor, eftersom de fortfarande rör sig annorlunda än en typisk Vintergatans stjärna. Men det extragalaktiska ursprunget för en stjärna kan bara bekräftas av dess kemiska fingeravtryck.

GALAH-undersökningen är ett australiensiskt lett stort observationsprogram som använder HERMES-instrumentet för att erhålla flerdimensionella datauppsättningar med högsta spektralupplösning för mer än en miljon stjärnor i alla åldrar och platser i Vintergatan, för att spåra galaxens hela historia.