Οι αστρονόμοι της NASA κοίταξαν στο παρελθόν, στην αρχή του σύμπαντος, μόλις 650 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, και είδαν πώς επτά αλληλεπιδρώντες γαλαξίες σχημάτισαν ένα πρωτοσμήνος.
Επί του παρόντος, αυτό το πρωτοσμήνος είναι το πιο μακρινό σμήνος γαλαξιών του οποίου η ύπαρξη έχει επιβεβαιωθεί από επιστήμονες. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι το σύστημα θα εξελιχθεί σε ένα από τα μεγαλύτερα και παλαιότερα γνωστά σμήνη γαλαξιών στο σύμπαν, περισσότερο από 100 φορές πιο μαζικό από τον δικό μας Γαλαξία.
Ένα άρθρο που περιγράφει τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal Letters. Ο κύριος συγγραφέας είναι ο Takahiro Morishita, ερευνητής στο IPAC Astronomy Center στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια.
Επτά γαλαξίες ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA. Ωστόσο, αν και όλοι οι γαλαξίες παρατηρήθηκαν κατά μήκος της ίδιας οπτικής γραμμής, το Hubble δεν ήταν αρκετά ευαίσθητο για να καθορίσει ακριβώς πόσο μακριά ήταν οι γαλαξίες ο ένας από τον άλλο.
Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) της NASA, η ομάδα μπόρεσε να μετρήσει με ακρίβεια την απόσταση από τη Γη σε κάθε έναν από τους επτά γαλαξίες μετρώντας μια ιδιότητα που ονομάζεται μετατόπιση στο κόκκινο. Το Redshift είναι ένα μέτρο της απόστασης των γαλαξιών από τη Γη – όσο πιο μακριά είναι ένας γαλαξίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η μετατόπισή του στο κόκκινο.
Λόγω της διαστολής του σύμπαντός μας, το φως από τους γαλαξίες μετατοπίζεται σε μεγαλύτερα, πιο «κόκκινα» μήκη κύματος με την απόσταση, όπως τα ηχητικά κύματα από μια σειρήνα ασθενοφόρου που σας περνάει μετατοπίζονται σε μεγαλύτερες, χαμηλότερες συχνότητες καθώς το ασθενοφόρο απομακρύνεται από εσάς.
Για να μελετήσουν την ερυθρή μετατόπιση ενός γαλαξία, οι αστρονόμοι καταγράφουν τα φάσματα του - το ουράνιο τόξο των μηκών κύματος που εκπέμπει ο γαλαξίας - και αναζητούν γνωστές υπογραφές μορίων όπως το υδρογόνο και το ήλιο. Αυτά τα μήκη κύματος θα μετατοπιστούν, ή θα κοκκινίσουν, με την αύξηση της απόστασης.
Παραδόξως, κάθε γαλαξίας έχει την ίδια μετατόπιση του ερυθρού 7,88, που σημαίνει 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη (για αναφορά, ένα έτος φωτός, η απόσταση που διανύει το φως σε ένα έτος, είναι 9,4 τρισεκατομμύρια km), υποδεικνύοντας ότι είναι όλοι συνωστισμένοι μαζί. Το σύστημα, που βρίσκεται στον αστερισμό του Γλύπτη, είναι επί του παρόντος το πιο μακρινό φασματοσκοπικά επιβεβαιωμένο πρωτοσμήνος μέχρι σήμερα.
Επειδή το φως από αυτούς τους γαλαξίες ταξιδεύει στα τηλεσκόπια για δισεκατομμύρια χρόνια, οι αστρονόμοι τα βλέπουν όπως υπήρχαν πριν από πολύ καιρό, μόνο εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη γέννηση του σύμπαντός μας. Δεδομένου του μεγέθους τους εκείνη την εποχή, μπορεί να είναι από τους πρώτους γαλαξίες που σχηματίστηκαν ποτέ. Αν και δεν μπορούμε να δούμε το σμήνος όπως υπάρχει σήμερα, οι αριθμητικές προσομοιώσεις δείχνουν ότι μπορεί τώρα να είναι ένα από τα μεγαλύτερα σμήνη στο σύμπαν.
Οι επιστήμονες λένε ότι τα σμήνη αυτής της φύσης είναι πολύ σπάνια και δύσκολο να εντοπιστούν. «Είναι απίθανο να βρούμε άλλο ειδικό σύστημα όπως αυτό με το JWST», λέει ο Morishita. «Δεδομένου ότι το JWST βλέπει σχετικά μικρές περιοχές του ουρανού, χρειαζόμαστε ένα τηλεσκόπιο που να μπορεί να δει τη μεγαλύτερη εικόνα».
Την επόμενη δεκαετία, παρόμοιες ανακαλύψεις θα γίνουν δυνατές από το διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace της Ρώμης, το μελλοντικό παρατηρητήριο της NASA, το οποίο αναμένεται να εκτοξευτεί στις αρχές του 2027. Η ικανότητά του να ερευνά μεγάλες περιοχές θα είναι περισσότερο από 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή του JWST και θα διευκολύνει τον εντοπισμό σμήνων γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν όπως αυτό που βρέθηκε σε αυτή τη μελέτη.
Διαβάστε επίσης: