Im Zentrum der Scheibe der Milchstraße, einer Region, in der Sterne normalerweise jung und reich an schweren Elementen sind, heben sich zwanzig Sterne durch ihr hohes Alter und ihre Metallarmut ab. Diese Anomalie fasziniert Astronomen, da sie scheinbar von anderswoher stammen.
Laut einem Forscherteam unter der Leitung von Federico Sestito könnten diese Sterne die Überreste einer Zwerggalaxie namens 'Loki' sein, die vor Milliarden von Jahren von der Milchstraße verschluckt wurde. Die Studie, veröffentlicht in den
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, stützt sich auf eine Kombination von chemischen und Bahndaten. Während frühere Arbeiten diese Sterne bereits aufgrund ihrer besonderen Bewegungen identifiziert hatten, ermöglichte die Hinzunahme von Informationen über ihre chemische Zusammensetzung, ihren gemeinsamen Ursprung zu bestätigen.
Künstlerische Darstellung einer Zwerggalaxie, die ihre Sterne an eine massereichere Galaxie verliert.
Bildnachweis: NOIRLab Die ältesten Sterne des Universums, die kurz nach dem Urknall entstanden sind, bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Durch die Fusion dieser Elemente erzeugten sie schwerere Atome und reicherten die folgenden Generationen an. Die zwanzig Loki-Sterne, die sehr alt sind, enthalten nur Spuren von Eisen und anderen Metallen. Diese chemische Signatur, zusammen mit ihrer seltsamen Umlaufbahn, unterscheidet sie von den lokalen Sternen.
Um die Verbindung herzustellen, verwendeten die Wissenschaftler mehrere Techniken: hochauflösende Spektroskopie, Analyse der Umlaufbewegungen und theoretische Simulationen. Sie verglichen die Zusammensetzung der Sterne mit der anderer Sternpopulationen, wie denen des galaktischen Halos oder heutiger Zwerggalaxien. Ergebnis: Die Loki-Sterne zeigen Spuren einer Anreicherung durch energiereiche Supernovae, Hypernovae und Neutronensternverschmelzungen, aber keine Anzeichen von Weißer-Zwerg-Explosionen. Dies deutet auf eine ursprüngliche 'kleine und energiereiche' Galaxie hin.
Diese Überreste ermöglichen es zu verstehen, wie die Milchstraße entstanden ist. Die metallärmsten Sterne sind reich an Informationen über die ersten Momente der Galaxienbildung. Laut Sestito offenbaren sie die ursprünglichen Prozesse, die unsere Galaxie geformt haben, und den Ursprung der Elemente. Solche Gruppen in der Scheibe zu finden, ist schwierig, da die Region von jungen Sternen überfüllt ist. Aber jede Entdeckung verfeinert unser Bild der galaktischen Vergangenheit.
Die Zukunft sieht vielversprechend aus. Mit zukünftigen spektroskopischen Einrichtungen, die Tausende von Sternen gleichzeitig analysieren können, hoffen Astronomen, weitere verborgene Zwerggalaxien aufzuspüren. Diese zusätzlichen 'Lokis' werden es ermöglichen, die grundlegenden Bausteine, aus denen die Milchstraße zusammengesetzt ist, genauer nachzuzeichnen. Wie Sestito betont, ist jeder alte Stern ein wertvolles Fossil, das die Geschichte unseres Ecken des Universums in sich trägt.