Långt ute i kosmos står en spöklik galax ensam. Det lyser med bara ett svagt glimt av stjärnbelysning, har knappast förändrats för eons - och astronomer har ingen aning om varför det är där eller hur det bildades.
DGSAT I, upptäckt 2016, är en ultradiffus galax (UDG), vilket betyder att den är lika stor som en typisk galax men avger mycket lite stjärnljus. Och denna konstiga galax verkar bryta många av reglerna som styr även liknande UDG: er.
De flesta andra UDG: er (ett koncept relativt nytt för astronomer) finns i trånga, roiling galaxkluster. Astronomer tror våldsamma kollisioner inom dessa kluster spottar dessa svaga galaxer ut som konfetti från en kosmisk partipopper.
Men DGSAT I är helt ensam. Oberoende av galaktiska kollisioner eller annan kosmisk omvälvning har det förmodligen förändrats mycket lite sedan det föddes, enligt ett uttalande från W. M. Keck-observatoriet på Hawaii.
För att förklara hur den ensamma DGSAT jag bildade, behövde astronomer först veta vad den var gjord av.
"Den kemiska sammansättningen av en galax ger en redogörelse för de omgivande förhållandena när den bildades, som hur spårelement i människokroppen kan avslöja en livstid av matvanor och exponering för föroreningar," medförfattare Aaron Romanowsky, ett universitet från California Observatories astronom och lektor vid San Jose State University, sade i uttalandet.
Teamet använde Keck Cosmic Web Imager, ett ljusmätande spektroskop installerat på Hawaiis Mauna Kea.
Spektroskopet tar en bild av galaxen och mäter sedan ljusets våglängd i varje bild på bilden. Olika element avger olika våglängder för ljus, vilket tillåter astronomer en glimt i galaxens sammansättning och temperatur, enligt uttalandet.
Det visar sig att denna svaga galax inte bara är blek med brist på stjärnljus utan också anemisk.
Galaxen har väldigt lite järn men normala mängder magnesium. Det är förbryllande, sa forskarna, för när stjärnor dör i våldsamma explosioner som kallas supernovor, släpper de vanligtvis båda dessa metaller. "Vi förstår inte denna kombination av föroreningar, men en av våra idéer är att extrema sprängningar av supernovaer fick galaxen att pulseras i storlek under sin tonår, på ett sätt som behåller magnesium företrädesvis för järn," sade Romanowsky.
Mätningar visar också att denna galax troligen tog lång tid att bildas, början när universum var mycket ungt och fortsatte att bildas tills minst 3 miljarder år sedan.
"En spännande möjlighet är att några av dessa spöklika galaxer är levande fossil från universums gryning när stjärnor och galaxer dykt upp i en mycket annorlunda miljö än idag," sade Romanowsky. "Deras födelse är verkligen ett fascinerande mysterium som vårt team arbetar med att lösa."
De rapporterade sina resultat online 24 januari i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
