گروه‌ی از دانشجویان موسسه فناوری ماساچوست با رهبری پروفسور آنا فربل، ستاره‌های بسیار کهن را در هاله راه شیری شناسایی کرده‌اند. این کشف با تحلیل داده‌های تاریخی رصدخانه لاس کامپاناس در شیلی و با استفاده از تلسکوپ ماژلان-کلی انجام شده است.
بررسی ترکیبات شیمیایی این ستاره‌ها نشان می‌دهد که آن‌ها مقادیر بسیار کمی از فلزات سنگین مانند آهن، استرونتیوم و باریوم در جو خود دارند. به عنوان مثال، می‌زان آهن در یکی از این ستاره‌ها ده‌هزار برابر کمتر از خورشید اندازه‌گیری شده است.
فلزات سنگین در قلب ستاره‌ها طی فرآیند‌های هسته‌ای تولید شده و با انفجار سوپرنوا‌ها در میان کهکشان پراکنده می‌گردند. وجود مقادیر اندک این عناصر در ستاره‌های کشف‌شده نشان می‌دهد که آن‌ها پیش از شکل‌گیری تعداد زیادی از ستاره‌ها و وقوع انفجار‌های ستاره‌ای متولد شده‌اند.
تحلیل مسیر‌های مداری این ستاره‌ها ثابت کرد که آن‌ها در خلاف جهت اکثر ستاره‌های راه شیری به دور سیاه‌چاله کلان‌جرم مرکز کهکشان می‌چرخند. این حرکت بعد‌گرد دلیلی بر این است که این ستاره‌ها در راه شیری متولد نشده، بلکه از کهکشان‌های دیگر دزدیده شده‌اند.
پروفسور فربل توضیح می‌دهد تنها راه برای اینکه ستاره‌ای خلاف جهت حرکت کند، این است که در مسیری نادرست قرار گرفته باشد؛ به عبارت دیگر، این ستاره‌ها به احتمال زیاد توسط راه شیری از کهکشان‌های هم‌سایه ربوده شده‌اند.
پژوهشگران بر اساس ترکیب شیمیایی به نتیجه رسیده‌اند که هر یک از این ستاره‌ها از کهکشانی متفاوتی به راه شیری آمده‌اند. فربل همچنین ۶۵ ستاره دیگر با حرکت بعد‌گرد و ترکیبات مشابه شناسایی کرده که برای ورود به پرونده SASS نیاز به مشاهدات بیشتری دارند.
پروژه SASS یا جستجوی ستاره‌های کهن در هاله کهکشان، تلاش گسترده‌ای برای ترسیم نقشه جمعیت‌های ستاره‌ای است که پیش از شکل‌گیری دیسک راه شیری وجود داشته‌اند. این ستاره‌ها، که فلزیت بسیار پایینی دارند، مانند فسیل‌های کهن در زمین‌شناسی عمل می‌کنند و اطلاعات حیاتی درباره شرایط اولیه جهان را در خود جای داده‌اند.
تلسکوپ‌های ماژلان در رصدخانه لاس کامپاناس، با دو مری ۶.۵ متری خود، از قدرتمند‌ترین ابزار‌های رصد در نیم‌کره جنوبی محسوب می‌شوند. انتخاب این رصدخانه برای پروژه دانشجویی فربل، دسترسی به آسمان جنوبی را فراهم می‌کند که مرکز کهکشان راه شیری و ابر‌های ماژلانی در آن به وضوح قابل مشاهده هستند.
مشارکت دانشجویان کار‌شناسی ارشد و دکتری در تحلیل داده‌های، بخشی از فلسفه آموزشی گروه فربل در است. این رویکرد به دانش‌آموزان اجازه می‌دهد تا با داده‌های واقعی رصدگاه‌ی کار کنند و مهارت‌های پردازش طیف، سنجش سرعت شعاعی و مدل‌سازی مداری را در محیط پژوهشی واقعی بیاموزند.
ستاره‌های با فلزیت بسیار پایین، که به آن‌ها ستاره‌های جمعیت سوم یا III می‌گویند، مستقیما از گاز اولیه بیگ‌بنگ متولد شده‌اند و هیچ فلزی در ترکیب اولیه خود نداشته‌اند. اگرچه ستاره‌های کشف‌شده در این تحقیق فلزیت صفر ندارند، اما فلزیت بسیار پایین آن‌ها نشان‌دهنده نسل‌های اول ستاره‌سازی در کهکشان‌های قزمی است که بعد‌ها توسط راه شیری بلعیده شده‌اند.
مطالعه حرکتی این ستاره‌ها با استفاده از داده‌های ماموریت گایا وكالة فضایی اروپا، دقت محاسبه مدارات را به شدت افزایش داده است. ترکیب داده‌های یک زمینی و داده‌های آستروم‌تریک فضایی، امکان باز‌سازی تاریخچه ادغام کهکشان‌های قزمی با راه شیری را در مقیاس زمانی می‌لیاردی سال فراهم آورده است.
پژوهشگران معتقدند که تعدادستاره‌های دزدیده‌شده در هاله راه شیری بسیار بیشتر از تخمین‌های قبلی است. مدل‌های شبیه‌سازی کسمولوژیک پیش‌بینی می‌کنند که راه شیری در طول عمر خود ده‌ها کهکشان قزمی را بلعیده و ستاره‌های آن‌ها را در هاله خود پراکنده کرده است. کشف این سه ستاره و کاندیدا‌های ۶۵ تایی دیگر، شاهدی رصدی مستقیم برای این سناریو است.
تحلیل دقیق فرا‌وانی عناصر در ستاره‌های کهن، به درک فرآیند‌های هسته‌سازی در سوپرنوای‌های اولین کمک می‌کند. الگوهای غیر‌عادی فرا‌وانی استرونتیوم و باریوم در برخی از این ستاره‌ها، احتمالا ناشی از فرآیند در تصادف ستاره‌های نوترونی یا سوپرنوای‌های خاص در اوایل جهان است.
گروه فربل برنامه‌ریزی کرده است تا با تلسکوپ‌های الجيل بعدی مانند تلسکوپ بسیار بزرگ ESO و تلسکوپ جیمز وب، مشاهدات پیگیری با تفکیک‌پذیری طیف بالا‌تر و در باند‌های مادون قرمز انجام دهد. این مشاهدات امکان سنجش دقیق‌تر فرا‌وانی عناصر سنگین‌تر و تعیین سن ستاره‌ها را فراهم خواهد آورد.
نتایج این تحقیق در مجله منتشر شده و بخشی از تلاش‌های بین‌المللی برای درک تاریخچه تجمع کهکشان ماست. همکاران از موسسات مختلف از جمله مرصد هاروارد-اسمیتسونین، دانشگاه می‌شیگان و موسسه ماکس پلانک برای نجوم در این پروژه مشارکت داشته‌اند.
اهمیت این کشف فرا‌تر از نجوم کهکشانی است؛ درک نحوه شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها، زمینه را برای درک اصلحیت حیات در جهان فراهم می‌کند. ستاره‌های کهن، کارخانه‌های اولیه عناصر حیاتی برای حیات مانند کربن، اکسیژن و آهن بوده‌اند و توزیع آن‌ها در کهکشان، سرنوشت سیستم‌های سیارگی را تعیین کرده است.