Giant Galaxies from the Universe’s Childhood Challenge Cosmic Origin Stories

Πρόσφατα μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ταξίδεψε πίσω στο χρόνο όταν το σύμπαν μας ήταν μόλις 1,8 δισεκατομμυρίων ετών. Δεν πήγαν απευθείας, φυσικά, αλλά συμβιβάστηκαν με το επόμενο καλύτερο πράγμα:τη συλλογή 17 ωρών αστρικού φωτός από ένα μόνο μικρό κομμάτι του μακρινού σύμπαντος με το Παρατηρητήριο Μεγάλου Διόφθαλμου Τηλεσκοπίου στην κορυφή του όρους Γκράχαμ στη νοτιοανατολική Αριζόνα. Τέτοια εικονικά ταξίδια που γυρίζουν το ρολόι είναι ρουτίνα στην αστρονομία - η πεπερασμένη ταχύτητα του φωτός διασφαλίζει ότι όσο πιο βαθιά στο διάστημα βλέπετε, τόσο πιο πίσω στο χρόνο κοιτάτε. Και πολλά παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο μπορούν να συγκεντρώσουν αμυδρά φωτόνια από τους αρχαίους ουρανούς. Αλλά αυτή η συγκεκριμένη κοσμική εκδρομή αφορούσε κάτι ξεχωριστό - ακόμη και ανησυχητικό:έναν ασυνήθιστα βαρύ ελλειπτικό γαλαξία που ονομάστηκε C1-23152. Αυτή η συσσώρευση αστεριών σε σχήμα αυγού είναι τόσο μεγάλη που αψηφά τα συμβατικά μοντέλα της προέλευσής της. Με απλά λόγια, το C1-23152 φαίνεται να είναι πολύ μεγάλο για να ταιριάζει στο πρώιμο σύμπαν.

Θεωρείται ότι οι πρώτοι γαλαξίες ήταν σχετικά μικροσκοπικοί, συγκεντρώνονταν από μικρότερα δομικά στοιχεία λίγο-λίγο και έφτασαν σε τεράστια μεγέθη μόνο μετά από δισεκατομμύρια χρόνια ανάπτυξης. Με κατ' εκτίμηση 200 δισεκατομμύρια αστέρια ηλιακής μάζας, το C1-23152 συμβουλεύει και στη συνέχεια ανατρέπει τη ζυγαριά για αυτό το σενάριο. Και δεν είναι μόνος. Την τελευταία δεκαετία, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν αρκετούς πολύ αρχαίους, πολύ μεγάλους γαλαξιακούς μεγαθήρια. Το 2017, για παράδειγμα, ένα ζεύγος εξαιρετικά μεγάλων γαλαξιών - ένας ικανός να αναπαράγει 2.900 ηλιακές μάζες αστεριών ετησίως - βρέθηκε να υπάρχει λιγότερο από 800 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Το 2019, μια οικογένεια 39 τεράστιων γαλαξιών —ο καθένας από ένα εργοστάσιο αστεριών που κατασκευάζει ίσως 200 αστέρια ηλιακής μάζας ετησίως— βρέθηκε να διασχίζει το σύμπαν μέσα σε δύο δισεκατομμύρια χρόνια από τη γέννησή του.

Αυτός ο συνεχώς αυξανόμενος αριθμός αξιόπιστων τεράστιων αντικειμένων απειλεί να καταρρίψει το παραδοσιακό μοντέλο σχηματισμού γαλαξιών; «Το κόλπο εδώ είναι:Πόσους έχεις;» λέει ο Marcel Neeleman, αστρονόμος στο Ινστιτούτο Αστρονομίας Max Planck στη Χαϊδελβέργη της Γερμανίας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. Μια χούφτα δεν θα έχει σημασία. το σύμπαν είναι αρκετά μεγάλο ώστε περίεργα πράγματα θα εμφανίζονται κάθε τόσο. Αλλά αν μελλοντικά, ολοένα και πιο προηγμένα τηλεσκόπια καταφέρουν να βρουν πολύ περισσότερα από αυτά, τότε ίσως αυτοί οι κολοσσιαίοι γαλαξίες από την παιδική ηλικία του σύμπαντος μπορεί να σπάσουν την κατανόησή μας για το σύμπαν.

Πριν από πολύ καιρό σε έναν γαλαξία πολύ, πολύ μακριά

Αυτό που έχει γίνει το ευρέως αποδεκτό μοντέλο σχηματισμού γαλαξιών προέρχεται σε μεγάλο βαθμό από προσομοιώσεις κοσμικής εξέλιξης που αναπαράγουν τις παρατηρήσεις μας για το τοπικό σύμπαν — το υλικό που μπορούμε να δούμε κοντά στον Γαλαξία μας.

Μετά τη μεγάλη έκρηξη, το σύμπαν επεκτάθηκε και απλώθηκε αρκετά ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αλλά, λέει ο Neeleman, λαμβάνετε «μικροσκοπικές παραλλαγές πυκνότητας στον ιστό του σύμπαντος». Αυτές οι παραλλαγές φιλοξενούν συστάδες σκοτεινής ύλης, μια ουσία που εκπέμπει λίγη, έως καθόλου, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ως εκ τούτου, η σκοτεινή ύλη δεν έχει ακόμη ανιχνευθεί άμεσα, αλλά οι παρατηρήσεις των γαλαξιών δείχνουν ότι αυτή η αόρατη μάζα παράγει τη δική της βαρυτική έλξη. Αυτό σημαίνει ότι αυτές οι συστάδες σκοτεινής ύλης προσελκύουν «συνηθισμένη» ύλη (το υλικό που μπορούμε να ανιχνεύσουμε και να αλληλεπιδράσουμε με το οποίο εμείς οι άνθρωποι), το μεγαλύτερο μέρος της οποίας είναι αέριο. Το αέριο πέφτει σε αυτά τα φρεάτια βαρύτητας και συνθλίβεται μαζί για να πυροδοτήσει το σχηματισμό άστρων. Όλο και περισσότερη ύλη συνεχίζει να πέφτει σε αυτά τα διαρκώς διαστελλόμενα πηγάδια - που ονομάζονται «φωτοστέφανα» της σκοτεινής ύλης από τους αστρονόμους - σχηματίζοντας σταδιακά όλο και μεγαλύτερες δομές κατά τη διάρκεια ζωής των 13,8 δισεκατομμυρίων ετών του σύμπαντος. Αυτή η διαδικασία θα πρέπει λίγο πολύ να δημιουργήσει την κατανομή των γαλαξιών που βλέπουμε σήμερα, λέει ο Paolo Saracco, αστρονόμος στο Εθνικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής της Ιταλίας και επικεφαλής συγγραφέας μιας μελέτης που αναφέρει τις πρόσφατες παρατηρήσεις του C1-23152.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αρχαίοι τεράστιοι γαλαξίες είναι προβληματικοί. «Για την τρέχουσα κατανόησή μας για το σχηματισμό γαλαξιών, χτίσαμε κάπως τους γαλαξίες που γνωρίζαμε εκείνη την εποχή», λέει ο Coral Wheeler, αστρονόμος στο Πολιτειακό Πολυτεχνείο της Καλιφόρνια, Pomona, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. Αυτοί οι γαλαξίες δεν περιλάμβαναν τους πολύ παλιούς, μικρούς ή μεγάλους. Κοιτάζοντας πιο πίσω στον χρόνο με ολοένα και πιο ισχυρά τηλεσκόπια άρχισαν να αποκαλύπτουν αυτές τις φαινομενικές ακραίες τιμές. Και καθώς ο απολογισμός των ανώμαλων οντοτήτων αυξανόταν, οι αστρονόμοι άρχισαν να αναρωτιούνται εάν τα μοντέλα τους έπρεπε να επεκταθούν για να τους αφήσουν χώρο ή αν αυτά τα μοντέλα θα λυγίσουν και θα σπάσουν κάτω από την πίεση.

Όπως αναφέρεται στο Astrophysical Journal Τον Δεκέμβριο του 2020, η ομάδα του Saracco κατάφερε να εξαγάγει μερικές ζουμερές λεπτομέρειες από το C1-23152. Το φως από μακρινές κοσμικές περιοχές τεντώνεται από το διαστελλόμενο σύμπαν καθώς ταξιδεύει στη Γη. Όσο περισσότερο τεντώνεται, τόσο μεγαλύτερη είναι η μετατόπισή του προς το μεγαλύτερου μήκους κύματος «πιο κόκκινο» τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Αυτή η «κόκκινη μετατόπιση» του αστρικού φωτός του C1-23152 δείχνει ότι εμφανίστηκε πριν από 12 δισεκατομμύρια χρόνια, πολύ πίσω στη νεολαία του σύμπαντος. Το γεγονός ότι αυτός ο γαλαξίας είναι και αρχαίος και τεράστιος από μόνος του είναι αρκετά προβληματικό για τα παραδοσιακά αργά αλλά σίγουρα μοντέλα σχηματισμού γαλαξιών. Αλλά δεν φαινόταν μόνο πλήρως σχηματισμένο. Η πραγματική ανακάλυψη του Saracco και της ομάδας του ήταν να εντοπίσουν την ιστορία του σχηματισμού άστρων του C1-23152 από όλο το σύμπαν.

Το κλειδί για αυτή την ανακάλυψη ήταν να δούμε το φάσμα του γιγάντιου γαλαξία - μια μέτρηση που μοιάζει με ουράνιο τόξο των διαφόρων μηκών κύματος ή χρωμάτων που εκπέμπει ή απορροφά ένα αντικείμενο. Ιδιαίτεροι χρωματικοί συνδυασμοί διακρίνουν συγκεκριμένα στοιχεία, πράγμα που σημαίνει ότι αυτή η φασματική συμφωνία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της σύνθεσης των αστεριών ενός γαλαξία. Χρησιμοποιώντας αυτή τη δύναμη, λέει ο Saracco, «για πρώτη φορά, εξάγαμε, με πολύ καλή ακρίβεια, τη μέση ηλικία του αστρικού πληθυσμού μέσα στο [C1-23152] και τον χρόνο που απαιτείται για να σχηματιστούν αυτά τα αστέρια».

Ο αριθμός των στοιχείων στο C1-23152 που βρέθηκαν να είναι βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο -τα οποία οι αστρονόμοι συλλογικά αναφέρονται ως "μέταλλα" - υπαινίσσεται την παράξενη φύση του. Τα μέταλλα παράγονται από το σχηματισμό άστρων, ο οποίος τα εκτοξεύει στο διαστρικό μέσο ενός γαλαξία μέσω σουπερνόβα – καθιστώντας τα διαθέσιμα για χρήση στα αστέρια επόμενης γενιάς. Περισσότερα μέταλλα ισοδυναμούν με περισσότερους κύκλους σχηματισμού άστρων και χρειάστηκαν οι σημερινοί τεράστιοι γαλαξίες πολλά δισεκατομμύρια χρόνια για να γίνουν πλούσιοι σε μέταλλα. Το φάσμα του C1-23152 αποκάλυψε ότι ο γαλαξίας ήταν ένας πραγματικός μεταλλικός μπονάνζα στις πρώτες μέρες του, πράγμα που σημαίνει ότι έκανε πολλά των άστρων πολύ γρήγορα λίγο μετά την πρώτη του γέννηση.

Πόσο γρήγορα; Τα φασματικά χαρακτηριστικά των άστρων μπορούν επίσης να απαντήσουν σε αυτήν την ερώτηση, επειδή αποκαλύπτουν ποια από αυτά έχουν στοιχεία τυπικά για νεότερα ή μεγαλύτερα αστέρια. Τα νεότερα αστέρια στο C1-23152 είναι περίπου 150 εκατομμυρίων ετών. Τα πιο αρχαία είναι περίπου 600 εκατομμυρίων ετών. Αυτό σημαίνει ότι ο γαλαξίας έκανε περίπου 200 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες σε μόλις μισό δισεκατομμύριο χρόνια - με ρυθμό 450 αστέρων ετησίως, περισσότερα από ένα ημερησίως. Ο αριθμός είναι σχεδόν 300 φορές μεγαλύτερος από τις εκτιμήσεις για την τρέχουσα παραγωγή του Γαλαξία μας. Αν οι περισσότεροι γαλαξίες είναι πυρκαγιές με αργούς ρυθμούς, με νέες φλόγες να αναδύονται κάθε τόσο, ο C1-23152 είναι μια φωτιά εμποτισμένη με βενζίνη.

Ο C1-23152 και οι παρόμοιοι ξάδερφοί του παρουσιάζουν στους αστρονόμους ένα αίνιγμα που μπορεί να σπάσει τα μοντέλα:Πώς μπορούν να συγκεντρωθούν τεράστιοι γαλαξίες και να ανάψουν τόσο γρήγορα τόσο νωρίς; Προς το παρόν, η απάντηση, με λίγα λόγια, είναι ότι δεν μπορούν.

Αναπτύσσοντας το Σύμπαν σε ένα κουτί

Για αρκετό καιρό, οι προσομοιώσεις δυσκολεύονται να αναπτύξουν αυτούς τους τεράστιους γαλαξίες. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι απλά δεν μπορούν να το κάνουν. Αντίθετα, το πρόβλημα μπορεί να βρίσκεται στον τρόπο προγραμματισμού τους.

"Όταν εκτελείτε μια προσομοίωση, υπάρχει μια αντιστάθμιση μεταξύ του πόσο μεγάλος όγκος θέλετε να προσομοιώσετε και πόσες λεπτομέρειες μπορείτε να προσομοιώσετε λόγω της ισχύος του υπολογιστή που έχετε ή δεν έχετε", λέει ο Ben Forrest, αστρονόμος στο το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ρίβερσαϊντ, και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης. Εάν αυτοί οι αρχαίοι τεράστιοι γαλαξίες είναι σπάνιοι, ίσως δεν χρησιμοποιούμε αρκετά μεγάλα κουτιά για να δώσουμε σε κάποιον την ευκαιρία να εμφανιστεί. "Ίσως ορισμένες από τις προσομοιώσεις να μην καλύπτουν πραγματικά αρκετό όγκο", λέει.

Η γρήγορη προσαρμογή τους για να γεννήσουν μεγάλους γαλαξίες από τις πρώτες εποχές του κοσμικού χρόνου δεν είναι επίσης εύκολη. «Χρειάζεται πολύς χρόνος για την επανάληψη τους. Εάν θέλετε να αλλάξετε κάτι, πρέπει να είστε σίγουροι ότι αυτό είναι σωστό και αυτό θέλετε να κάνετε», λέει ο Forrest.

Μερικές από τις τελευταίες επαναλήψεις προσομοιώσεων, με καλύτερα δεδομένα και υπολογιστική ισχύ, προβλέπουν ότι αυτοί οι τεράστιοι γαλαξίες θα υπάρχουν σε μικρούς αριθμούς σε πρώιμους χρόνους, προσθέτει. Αλλά σε αντίθεση με αυτό που παρατηρείται στην πραγματικότητα, τείνουν να εξακολουθούν να κάνουν αστέρια. Οι αρχαίοι γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένου του C1-23152, διέκοψαν απότομα τον σχηματισμό άστρων μετά από μια παραγωγική αιχμή—είτε επειδή τελειώνουν από υδρογόνο και καύσιμο ήλιο είτε επειδή η ακτινοβολία που εκτοξεύεται από φρέσκες καλλιέργειες αστεριών και άλλες υπερβολικά ζήλες αστροφυσικές πηγές μαγειρεύει αυτό το αέριο και το εκτοξεύει εκτός εμβέλειας. Σαφώς, ορισμένα συστατικά εξακολουθούν να λείπουν από τις εικονικές συνταγές μας, επομένως δεν μπορούμε να βασιστούμε σε αυτά για μια εξήγηση ακόμα.

Οι επιστήμονες έχουν βρει ενδείξεις αλλού που μπορεί να ευθύνονται για αυτούς τους αρχαίους μεγάλους γαλαξίες. Η Anastasia Fialkov, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, η οποία δεν ασχολήθηκε με την τελευταία εργασία, λέει ότι, σε αντίθεση με τις πλήρεις προσομοιώσεις, οι υπολογισμοί της αναλυτικής φυσικής μπορούν «να λάβουν υπόψη ολόκληρο τον όγκο του σύμπαντος». Και προτείνουν ότι ένας μικρός αριθμός φωτοστέφανων σκοτεινής ύλης ικανών να εκκινήσουν το σχηματισμό άστρων εμφανίζεται μόλις 40 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Εκείνη η εποχή είναι σημαντικά νωρίτερα από την πλειονότητα των φωτοστέφανων της σκοτεινής ύλης που εμφανίζονται αργότερα στις νεανικές εποχές του σύμπαντος—αυτές που πιστεύεται ότι είναι υπεύθυνοι για τη σπορά πολλών από τους γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα. Αντίθετα, τα φωτοστέφανα που εμφανίστηκαν 40 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη θα ήταν ικανά να γεννήσουν τις απαρχές των αρχαίων τεράστιων γαλαξιών που τελικά θα γίνονταν ανιχνεύσιμοι μέσω των τηλεσκοπίων μας. Το πρώιμο σύμπαν ήταν επίσης πιο πυκνό, σημειώνει ο Wheeler. Αυτό θα έκανε τη συλλογή υδρογόνου και ηλίου που παράγουν αστέρια γύρω από αυτά τα αρχέγονα φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης και τελικά τους γαλαξίες, αρκετά εύκολη.

Μια άλλη επιλογή, λέει ο Neeleman, είναι ότι ένας συνδυασμός πραγμάτων θα μπορούσε να έχει συμβεί. Οι σπάνιοι υπερπυκνοί θύλακες του σύμπαντος θα επέτρεπαν τις συγχωνεύσεις πολλών γαλαξιών πολύ νωρίς, ενώ τα ρεύματα που διοχετεύουν αέριο στις καρδιές των γαλαξιών θα μπορούσαν να υπερφορτίσουν το σχηματισμό άστρων.

Σε κάθε περίπτωση, η εμφάνιση τεράστιων αρχαίων γαλαξιών εξηγείται ευκολότερα εάν η σκοτεινή ύλη είναι ψυχρή. Εδώ, το "κρύο" σημαίνει ότι η σκοτεινή ύλη κινείται σχετικά αργά. Η «καυτή» σκοτεινή ύλη θα κινούνταν με ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός. Σε γενικές γραμμές, όσο πιο κρύα είναι η σκοτεινή ύλη, τόσο πιο εύκολα μπορεί να συμπυκνωθεί σε φωτοστέφανα που σπόρους γαλαξιών. Αυτή η υπόθεση μπορεί να μην είναι απαραίτητα σωστή, αλλά «η ψυχρή σκοτεινή ύλη είναι το απλούστερο σενάριο σκοτεινής ύλης που λειτουργεί», λέει ο Fialkov.

Δεν είναι σαφές ποιο αμάλγαμα από αυτά τα γεγονότα, αν υπάρχει, εξηγεί καλύτερα την προέλευση και την εξέλιξη του C1-23152, πόσο μάλλον τα κολοσσιαία ξαδέρφια του. «Αυτή δεν είναι μια ιδιαίτερη γωνιά του σύμπαντος» που εξετάζουμε, λέει ο Saracco. Αλλά, το σημαντικότερο, τίποτα εδώ δεν απειλεί να ανατρέψει το παραδοσιακό αργά-αλλά-σίγουρα μοντέλο σχηματισμού γαλαξιών, λέει. Αυτοί οι αρχαίοι, τεράστιοι γαλαξίες αντιπροσωπεύουν απλώς ένα άλλο μονοπάτι που πρέπει να ακολουθήσουν οι γαλαξίες.

Επιστροφή στο μέλλον

Το παραδοσιακό μοντέλο επιβιώνει προς το παρόν, αλλά μόνο, εν μέρει, επειδή λίγοι από αυτούς τους τεράστιους γαλαξίες έχουν βρεθεί. «Έχουμε να κάνουμε με στατιστικά μικρού αριθμού», λέει ο Forrest. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν έχουν καλή κατανόηση της πραγματικής ποσότητας των μεγαθήρων. Μέχρι να αλλάξει αυτό, η κατανόηση του αντίκτυπου που έχουν στην κοσμική μας κατανόηση και πώς οι γαλαξίες εξελίσσονται με διαφορετικούς τρόπους θα παραμείνει διφορούμενη.

Ίσως έχουμε ήδη δει πολλούς περισσότερους από αυτούς τους παλιούς μεγάλους γαλαξίες από ό,τι έχουμε συνειδητοποιήσει ακόμη. Για λεπτομερείς μελέτες, τα τηλεσκόπια μας συχνά έλκονται από τους φωτεινότερους ογκώδεις αλλά καμένους γαλαξίες πριν αποκαλυφθεί η φύση τους. Ωστόσο, οι αστρονόμοι εντόπισαν πιο αμυδρά αντικείμενα με παρόμοια χαρακτηριστικά να κρέμονται στο πρώιμο σύμπαν, ωστόσο, λέει ο Stijn Wuyts, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Bath στην Αγγλία, ο οποίος δεν ασχολήθηκε με την πρόσφατη εργασία. Θα μπορούσαν να αποδειχτούν απλώς γαλαξίες με μικρότερη μάζα ή ακόμα πιο αρχαίοι μαζικοί γαλαξίες που παρατηρήθηκαν πολύ μετά την ακμή τους σχηματισμού άστρων. Αυτά τα αντικείμενα είναι πιο θολά κεριά πιο κοντά στο σπίτι ή τεράστιες πυρές πιο μακριά;

Όπως πάντα, απαιτούνται περισσότερα δεδομένα—. Και πολλά επερχόμενα τηλεσκόπια θα μας βοηθήσουν σε αυτήν την γαλαξιακή απογραφή που ταξιδεύει στο χρόνο.

Πρώτον, πρέπει να εντοπιστούν ύποπτες φωτεινές κηλίδες στο μακρινό παρελθόν. "Αν θέλετε να αποκτήσετε μια δέσμη υποψηφίων, τότε ένα ευρύ οπτικό πεδίο είναι υπέροχο", λέει ο Forrest. Το ρωμαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace, παλαιότερα γνωστό ως WFIRST και επί του παρόντος στοχευμένο για εκτόξευση το 2025, θα έχει οπτικό πεδίο ισοδύναμο με 100 διαστημικά τηλεσκόπια Hubble:τα μεγάλα, ευαίσθητα μάτια του θα δουν πολλούς πιθανούς αρχαίους τεράστιους γαλαξίες.

Αυτοί οι υποψήφιοι θα πρέπει στη συνέχεια να εξεταστούν ιατροδικαστικά εξετάζοντας τα διάφορα φάσματα τους για να προσδιοριστούν οι ιδιότητές τους και να επιβεβαιωθεί ότι είναι πράγματι τέτοιοι γαλαξίες και όχι απατεώνες. «Στην ιδανική περίπτωση, θέλετε ένα πραγματικά μεγάλο τηλεσκόπιο», λέει ο Forrest. "Αυτό σας δίνει περισσότερη περιοχή συλλογής - είναι ένας μεγαλύτερος κάδος για να μπουν τα φωτόνια από ένα αντικείμενο." Το τηλεσκόπιο τριάντα μέτρων της Χαβάης θα μπορούσε να είναι κατάλληλο εάν κατασκευαστεί και το εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο θα μπορούσε επίσης να ταιριάζει. Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb - το οποίο τελικά εκτοξεύεται αυτόν τον Οκτώβριο μετά από πολλές καθυστερήσεις - θα πρέπει επίσης να λειτουργεί καλά. «Δεν είναι τόσο μεγάλο», λέει ο Forrest. "Ο κάδος για τα φωτόνια είναι λίγο μικρότερος, αλλά τότε δεν χρειάζεται να κοιτάξετε μέσα από την ατμόσφαιρα", επομένως υπάρχουν λιγότερες παρεμβολές που πρέπει να αντιμετωπίσετε.

Ο Saracco είναι ιδιαίτερα ενθουσιασμένος για αυτούς τους επερχόμενους μεγεθυντικούς φακούς επόμενης γενιάς, επειδή θα κάνουν περισσότερα από το να βρίσκουν απλώς εξαιρετικά μακρινά αντικείμενα. «Θα μπορούμε να παρατηρήσουμε μέσα [ένας] γαλαξίας, σε μεμονωμένες περιοχές σχηματισμού αστέρων», λέει. Με άλλα λόγια, αντί για μια θολή εικόνα των ογκωδών χαρακτηριστικών ενός γαλαξία, οι αστρονόμοι θα έχουν μια πιο λεπτομερή άποψη - τη διαφορά μεταξύ ενός πρόχειρου σκίτσου και μιας λεπτομερούς ζωγραφικής - ανοίγοντας ένα νέο κεφάλαιο στην κατανόησή μας για το πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες.

Μέχρι να φτάσει αυτή η βοήθεια, αυτό το επιστημονικό πεδίο θα παραμείνει στα σπάργανα. "Υπάρχει τόση αβεβαιότητα που οδηγεί στον σχηματισμό γαλαξιών", λέει ο Wheeler.

Μπορεί να είναι ενοχλητικό να κυνηγάς τέρατα στο σκοτάδι. Απειλούν τα δόγματα της εποχής, αναγκάζοντάς μας να επεκτείνουμε τα προηγούμενα μοντέλα μας για να τα χωρέσουμε. Και αν αυτά τα μοντέλα εκτείνονται σε σημείο να σπάσουν, δεν πειράζει. «Θέλουμε να αμφισβητήσουμε, κατά κάποιο τρόπο, το μοντέλο», λέει ο Wheeler. "Όταν τα πράγματα δεν ταιριάζουν, τότε γίνεται ενδιαφέρον."