Το τηλεσκόπιο James Webb αποκαλύπτει απροσδόκητα ώριμους πρώιμους γαλαξίες

Το JWST βρήκε μερικές απίστευτες ανακαλύψεις κατά τη διάρκεια του μικρού του χρόνου στο διάστημα. (Προσφορά:Wikimedia Commons)

Η ανακάλυψη έξι τεράστιων γαλαξιών από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) αμφισβητεί τη συμβατική σοφία μεταξύ των αστρονόμων σχετικά με την προέλευση του κοσμικού ιστού.  

Μια ομάδα διεθνών ερευνητών χρησιμοποίησε τα πρώτα δημόσια διαθέσιμα δεδομένα από το JWST της NASA για να αποκαλύψει στοιχεία για γαλαξίες τόσο παλιούς όσο ο Γαλαξίας. Ωστόσο, αυτοί οι πλήρως σχηματισμένοι γαλαξίες χρονολογήθηκαν όταν το σύμπαν ήταν μόλις το 3% της σημερινής του ηλικίας, μόλις 500-700 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ουσιαστικά, είδαν περίπου 13,5 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω στο χρόνο, κοντά στην αρχή του σύμπαντος όπως το ξέρουμε.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν έγχρωμες εικόνες και φασματοσκοπικά δεδομένα που δημοσίευσε η NASA στις 12 Ιουλίου και διαπίστωσαν ότι αυτοί οι αρχαίοι γαλαξίες ήταν πολύ διαφορετικοί από ό,τι αναμενόταν.

«Αυτά τα αντικείμενα είναι πολύ πιο ογκώδη από ό,τι περίμενε κανείς», είπε ο Joel Leja, επίκουρος καθηγητής αστρονομίας και αστροφυσικής στο Penn State, ο οποίος σχεδίασε το φως από αυτούς τους γαλαξίες. «Περιμέναμε μόνο να βρούμε μικροσκοπικούς, νεαρούς, μωρούς γαλαξίες σε αυτή τη χρονική στιγμή, αλλά έχουμε ανακαλύψει γαλαξίες τόσο ώριμους όσο ο δικός μας σε αυτό που προηγουμένως θεωρούνταν η αυγή του σύμπαντος.»

Τα ευρήματα, που παρουσιάζονται στο Nature, θέτουν υπό αμφισβήτηση τη συμβατική σοφία σχετικά με το σχηματισμό γαλαξιών στη Μεγάλη Έκρηξη και καταδεικνύουν ότι οι έξι γαλαξίες είναι πολύ πιο μαζικοί από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως.

Οι γαλαξίες που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα είναι τόσο μεγάλοι, στην πραγματικότητα, που συγκρούονται με το 99 τοις εκατό των κοσμολογικών μοντέλων. Είτε τα κοσμολογικά μοντέλα μπορεί να χρειαστεί να αναθεωρηθούν, είτε η τρέχουσα κατανόηση του πώς σχηματίστηκαν οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν μπορεί να χρειαστεί να επανεξεταστεί, καθώς πιστεύεται ότι οι γαλαξίες ξεκίνησαν ως μικροσκοπικά σύννεφα αστεριών και σκόνης πριν επεκταθούν σε μεγαλύτερες και μεγαλύτερες δομές. Κάθε ενδεχόμενο θα απαιτούσε να επανεξετάσουμε τις πεποιθήσεις μας για τη Μεγάλη Έκρηξη και την προέλευση του σύμπαντος.

Εικόνες έξι υποψήφιων τεράστιων γαλαξιών, που παρατηρήθηκαν 500-800 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Μία από τις πηγές (κάτω αριστερά) θα μπορούσε να περιέχει τόσα αστέρια όσο ο σημερινός μας Γαλαξίας, αλλά είναι 30 φορές πιο συμπαγής. (Πιστωτική:NASA, ESA, CSA, I. Labbe {Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Swinburne}).

Ενώ τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι πρόκειται για πιθανούς γαλαξίες, ο Leja λέει ότι υπάρχει πιθανότητα ορισμένα από τα αντικείμενα να αποδειχθούν ότι είναι κρυμμένες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

"Ανεξάρτητα από το ποσό της μάζας που ανακαλύψαμε σημαίνει ότι η γνωστή μάζα στα αστέρια σε αυτήν την περίοδο του σύμπαντος μας είναι έως και 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως", είπε ο Leja. "Ακόμα κι αν κόψουμε το δείγμα στη μέση, αυτή είναι μια εκπληκτική αλλαγή."

Το Webb, το μεγαλύτερο υπέρυθρο τηλεσκόπιο στο διάστημα, μπορεί να ανιχνεύσει φως από τα παλαιότερα αστέρια και γαλαξίες του σύμπαντος και δημιουργήθηκε για να παρατηρήσει τη Μεγάλη Έκρηξη του Κόσμου. Η υψηλή του ανάλυση του επιτρέπει να παρατηρεί αντικείμενα πολύ παλιά, μακρινά ή αχνά για το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

«Αυτό που είναι αστείο είναι ότι έχουμε όλα αυτά τα πράγματα που ελπίζουμε να μάθουμε από τον James Webb και αυτό δεν ήταν πουθενά στην κορυφή της λίστας», είπε ο Leja. «Βρήκαμε κάτι που ποτέ δεν σκεφτήκαμε να ρωτήσουμε το σύμπαν — και έγινε πολύ πιο γρήγορα από ό,τι νόμιζα, αλλά εδώ είμαστε».

Ο Λέτζα είπε ότι μια εικόνα φάσματος των τεράστιων γαλαξιών θα ήταν ένας τρόπος για να επιβεβαιώσει το εύρημα της ομάδας και να σταματήσει τυχόν αμφιβολίες που απομένουν. Στη συνέχεια, η ομάδα θα είχε πληροφορίες για τα αέρια και άλλα συστατικά των γαλαξιών, καθώς και τις πραγματικές τους αποστάσεις. Οι ερευνητές θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τις πληροφορίες για να προσομοιώσουν τα σχήματα και τα μεγέθη των γαλαξιών με μεγαλύτερη ακρίβεια.

«Κοιτάξαμε το πολύ πρώιμο σύμπαν για πρώτη φορά και δεν είχαμε ιδέα τι θα βρίσκαμε», είπε η Leja. "Αποδεικνύεται ότι βρήκαμε κάτι τόσο απροσδόκητο που στην πραγματικότητα δημιουργεί προβλήματα στην επιστήμη. Αμφισβητεί ολόκληρη την εικόνα του πρώιμου σχηματισμού γαλαξιών."

Τζόρνταν Στρίκλερ

Ένας σπασίκλας του διαστήματος και αυτοαποκαλούμενος γραμματικός φρικιό (όλες οι αναρτήσεις του στο Twitter είναι πλήρεις προτάσεις), του αρέσει να μαθαίνει για το άγνωστο και πιστεύει ότι αν δεν είναι αρκετά έξυπνος για να στείλει δορυφόρους στο διάστημα, μπορεί τουλάχιστον να γράψει γι' αυτό. Twitter:@JordanS1981