Τηλεσκόπιο Τζέιμς Webb ανακάλυψε εκατοντάδες αρχαίους γαλαξίες που θα μπορούσαν να είναι από τους πρώτους στο σύμπαν. Αυτό είναι ένα σημαντικό άλμα από τα λίγα που ήταν γνωστό ότι υπήρχαν. Ήδη 600 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, οι νέοι γαλαξίες επιδεικνύουν περίπλοκες δομές.
Νέος έρευνα συνέλεξε παρατηρήσεις από δύο μικροσκοπικά μπαλώματα του ουρανού: το ένα στον αστερισμό της Μικρής Άρκτου και το άλλο προς την κατεύθυνση του σμήνος Fornax. Περισσότεροι από 700 νεαροί γαλαξίες έχουν ανακαλυφθεί σε αυτήν την περιοχή, δείχνοντας πώς έμοιαζε ο κόσμος στις πρώτες μέρες του. «Αν πάρετε ολόκληρο το σύμπαν και το μειώσετε σε ένα φιλμ δύο ωρών, τότε αυτά είναι τα πρώτα πέντε λεπτά», λένε οι επιστήμονες.
Τα νέα ευρήματα ρίχνουν φως στο πώς σχηματίστηκαν οι πρώτοι γαλαξίες και αστέρια. Μέσα σε αυτά τα πέντε λεπτά, που σημαίνει την ηλικία του σύμπαντος από 370 έως 650 εκατομμύρια χρόνια, οι επιστήμονες ανακάλυψαν 717 νεαρούς γαλαξίες που εκτείνονται σε χιλιάδες έτη φωτός, έχουν πολύπλοκη δομή και γεννούν αστέρια σε πολλά σμήνη. «Προηγουμένως, οι παλαιότεροι γαλαξίες που μπορούσαμε να δούμε έμοιαζαν με μικρές κηλίδες. Και όμως αυτά τα σημεία αντιπροσωπεύουν εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια αστέρια στην αρχή του σύμπαντος, λένε οι επιστήμονες. "Τώρα βλέπουμε ότι μερικά από αυτά είναι στην πραγματικότητα εκτεταμένα αντικείμενα με ορατή δομή."
Μαζί, οι δύο περιοχές που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη ονομάζονται GOODS-South (ακρωνύμιο για το The Great Observatories Origins Deep Survey) και έχουν μελετηθεί εκτενώς από σχεδόν κάθε μεγάλο διαστημικό τηλεσκόπιο, συμπεριλαμβανομένου του Hubble, του Παρατηρητηρίου ακτίνων Χ Chandra και της NASA "Spitzer". Παρά την προσεκτική εξέταση, το 93% των πρόσφατα ανακαλυφθέντων γαλαξιών που ανιχνεύθηκαν από το τηλεσκόπιο Webb δεν είχαν δει πριν.
Το πώς ακριβώς αυτό το χαοτικό, σκονισμένο περιβάλλον μετατράπηκε σε διαφανές χώρο έχει συζητηθεί εδώ και καιρό. Η κύρια θεωρία είναι ότι αυτή η φάση της εξέλιξης του σύμπαντος, που ονομάζεται Εποχή του Επανιονισμού, συνέβη περίπου 400 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν σχηματίστηκε η πρώτη γενιά αστεριών, που πιστεύεται ότι είχαν μάζα 30 έως 300 φορές τη μάζα του Ήλιου μας και ήταν εκατομμύρια φορές πιο φωτεινό.
Το υπεριώδες φως των αστεριών τους επαναιονίστηκε Σύμπαν, χωρίζοντας τα άτομα υδρογόνου σε πρωτόνια και ηλεκτρόνια, μια διαδικασία που συνεχίστηκε έως και ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Μερικοί αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι εκροές από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, όπως αυτή στο κέντρο του Γαλαξία, θα μπορούσαν να έχουν προκαλέσει την εκπομπή υπεριώδους ακτινοβολίας από τους γαλαξίες και επίσης έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην κοσμική εξέλιξη.
Τώρα, μια δεύτερη ομάδα επιστημόνων που μελετά γαλαξίες που υπήρχαν μεταξύ 500 και 850 εκατομμυρίων ετών μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, ή μεταξύ 5 και 8 λεπτών μιας ταινίας που περιγράφει το σύμπαν, πιστεύει ότι έχει μια απάντηση σε μια πανάρχαια ερώτηση. «Σε αυτό το επόμενο στάδιο του σύμπαντος, αρχίζουμε να βλέπουμε την επίδραση του σχηματισμού γαλαξιών στη σύνθεση του σύμπαντος», λένε οι ερευνητές. «Οι γαλαξίες στο πολύ πρώιμο σύμπαν ήταν πιο χαοτικοί στον τρόπο που σχημάτιζαν αστέρια».
Οι επιστήμονες μελέτησαν τα σημάδια σχηματισμού άστρων σε εκείνα τα πρώτα χρόνια γαλαξίες, που κατέστησε δυνατό να κατανοήσουμε πώς το φως των αστεριών ιονίζει το αέριο. Η ομάδα διαπίστωσε ότι ένας στους έξι γαλαξίες εκείνη την εποχή παρουσίαζε ακραίες γραμμές εκπομπής στα φάσματα του γαλαξία – ένα χαρακτηριστικό που εκπέμπεται από άτομα που ιονίζονται από το φως των αστεριών καθώς ψύχονται και συνδυάζονται με άλλα μόρια.
Αυτές οι γραμμές εκπομπής υποδεικνύουν ότι οι πρώιμοι γαλαξίες γεννούσαν ενεργά αστέρια, τα οποία στη συνέχεια άντλησαν "ροές υπεριωδών φωτονίων" στους αντίστοιχους γαλαξίες. Έτσι, τα πρώιμα αστέρια του σύμπαντος έγιναν οι κύριοι οδηγοί του κοσμικού επαναιονισμού. Από τις γραμμές εκπομπής, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν γέννησαν αστέρια σε σύντομες εκρήξεις ακολουθούμενες από περιόδους ανάπαυσης.
Διαβάστε επίσης: