Metusalem kom på astronomernes radar, fordi den har et meget lavt indhold af tunge grundstoffer. Det er et klart tegn på, at den er dannet tidligt i universets historie.

Ved big bang blev der kun dannet hydrogen, helium og en lille smule lithium, så alle tungere grundstoffer er kommet til siden. De er dannet af stjernerne og spredt ud i universet, når udbrændte stjerner eksploderer som supernovaer eller ved at neutronstjerner kolliderer.

Stjernernes liv og død betyder, at universet stille og roligt bliver beriget med grundstoffer, der er tungere end helium – alle de grundstoffer, som astronomerne har fællesbetegnelsen metaller for.

Ved hjælp af spektroskopi, hvor stjernelyset deles op i de enkelte bølgelængder, kan mængden af forskellige grundstoffer måles. Hvert grundstof har nemlig sin egen unikke signatur i spektret, en slags kemisk fingeraftryk.

Hvis man finder en stjerne med meget lavt metalindhold, for eksempel ved at måle en meget lav mængde jern i forhold til hydrogen, så ved man, at den blev dannet tidligt i universets historie. Det er tilfældet for Metusalem, men den skiller sig også ud på en anden måde, fortæller Mia Sloth Lundkvist:

»Nogen har brugt Metusalems alder til at sige, at så må Mælkevejen også være så gammel. Men den har en usædvanlig grundstofsammensætning, der kunne tyde på, at den ikke er dannet i Mælkevejen.«

Når astronomerne nærstuderer spektret fra Metusalem, ligner den ikke Mælkevejens stjerner. For eksempel har den et andet indhold af magnesium i forhold til mangan og af aluminium i forhold til jern. Det kan skyldes, af den er dannet i et andet miljø, forklarer Mia Sloth Lundkvist:

»Stjerner i andre galakser har andre kemiske sammensætninger, fordi de har en anden historie. Fordelingen af stjernernes masser vil være lidt forskellig, hvilket betyder, at berigelsen fra supernovaer også bliver forskellig fra galakse til galakse.«

Sammen med andre forskere forsøger hun at bruge asteroseismologi til at aldersbestemme Metusalem, men netop den usædvanlige grundstofsammensætning har besværliggjort arbejdet, siger hun:

»Vi har målt Metusalems svingninger ved hjælp af rumteleskopet TESS. Den har et meget fint spektrum med tydelige stjernesvingninger. Men vores model for stjernen kan ikke tage højde for den særlige grundstofsammensætning, så vi skal have fundet en anden model, der passer bedre til virkeligheden, så kan vi komme med et bud på stjernens alder og masse.«

Ældgamle Metusalem er langt fra den eneste stjerne, der lader til at stamme fra en anden galakse. Mange andre stjerner afviger i grundstofsammensætning, og en del bevæger sig også rundt i Mælkevejen på bemærkelsesværdige måder. Dem kan data fra Gaia afsløre, og de viser sig at være efterladenskaber fra sammenstød med andre galakser.

For eksempel har astronomerne fundet tusindvis af usædvanlige stjerner, der bevæger sig rundt om Mælkevejens centrum i aflange baner i den modsatte retning af de øvrige stjerner. Disse strømme af stjerner stammer fra en mindre galakse, Gaia-Enceladus, der engang for 9-10 milliarder år siden blev opslugt af Mælkevejen. En række stjernehobe i haloen menes også at komme fra Gaia-Enceladus.

Forskere på Aarhus Universitet har brugt asteroseismologi til at datere nogle af stjernerne fra Gaia-Enceladus og på den måde afgøre, hvornår kollisionen senest har fundet sted. Metoden, der er beskrevet i Aktuel Naturvidenskab nr. 3-2023, kan også bruges til at datere stjerner, der er dannet i forbindelse med galaksesammenstød. Når galakser smelter sammen, mødes store gasskyer, og så kan nye stjerner opstå. 

Det er endda muligt, at Solen er dannet som konsekvens af en kollision, der stadig er i gang. Mælkevejen er nemlig stille og roligt ved at opsluge dværggalaksen Sagittarius, der kredser rundt om Mælkevejens centrum og tre gange har banet sig vej gennem vores galakses skive af stjerner.

Denne pardans har stået på i seks milliarder år. Måske var det krusninger fra det første sammenstød, der fik den store gassky, som Solen og mange andre stjerner blev dannet af, til at kollapse.

Det kan også være Sagittarius, der er årsagen til, at Mælkevejens skive ikke er helt lige. Set fra siden bøjer den lidt opad i den ene side og nedad i den anden, som et langstrakt s.

Under indflydelse af tidevandskræfter fra Mælkevejen bliver Sagittarius strakt ud og efterlader sig strømme af stjerner, som Gaia kan identificere. I tidens løb har flere andre dværggalakser med navne som Kraken og Sequoia lidt samme skæbne, mens Mælkevejen har vokset sig større.

Med data fra Gaia og andre teleskoper vil astronomerne blive ved med at tilføje nye kapitler til Mælkevejens historie. De forsøger også at se frem i tiden, for vores galakse er slet ikke færdig med at vokse sig større.

Om et par milliarder år kommer turen til dværggalaksen Den Store Magellanske Sky, og nogle milliarder år senere vil Mælkevejen smelte sammen med vores store nabo Andromeda. Det bliver et smukt syn for de astronomer, der eksisterer til den tid.        ♦