James Webb: Εντόπισε ιδιαίτερα παράξενους γαλαξίες στην αυγή του Σύμπαντος

Οι αστρονόμοι ισχυρίζονται πως τρεις μικρές κόκκινες κουκκίδες που παρατηρήθηκαν στην αυγή του χρόνου από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι στην πραγματικότητα γαλαξίες, διαψεύδοντας τις θεωρίες για το πρώιμο Σύμπαν.

Αλλά όχι μόνο αυτό, αλλά οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αυτοί οι γαλαξίες φαίνεται να φιλοξενούν τεράστιες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, ενδεχομένως 100 έως 1.000 φορές μεγαλύτερης μάζας από εκείνη που καταλαμβάνει το κέντρο του δικού μας Γαλαξία. Κανονικά, μαύρες τρύπες αυτής της ωριμότητας και κλίμακας δεν θα μπορούσαν να βρεθούν μέσα σε νέους γαλαξίες.

Οι κουκκίδες κατέχουν τώρα το ρεκόρ για τις πρώτες υπογραφές «παλαιού» αστρικού φωτός, δηλαδή οι γαλαξίες, που σχηματίστηκαν λίγο μετά το Big Bang, ξεχειλίζουν από αστέρια που θα μπορούσαν ήδη να θεωρηθούν παλαιά, δήλωσε ο Bingjie Wang, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Penn State. «Αυτοί φαίνεται να είναι γεμάτοι με αρχαία αστέρια - εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών - σε ένα Σύμπαν ηλικίας μόλις 600 έως 800 εκατομμυρίων ετών». Η ομάδα έκανε μετρήσεις των πηγών φωτός για να προσδιορίσει τι τις παράγει και να διακρίνει τις αποστάσεις των αντικειμένων.

Το Σύμπαν πιστεύεται ότι γεννήθηκε πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ λίγο αργότερα σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια και οι γαλαξίες στο Διάστημα. Οι αστροφυσικοί δηλώνουν ότι το φως αυτών των αρχικών γαλαξιακών γειτονιών εξακολουθεί να καίει, αν και έχει επιμηκυνθεί από τον χρόνο και τη διαστολή.

Τα αρχαία μήκη κύματος υπάρχουν στο υπέρυθρο, μια μορφή φωτός που τα ανθρώπινα μάτια δεν μπορούν να δουν, αλλά που το James Webb κατασκευάστηκε για να ανιχνεύσει με τα εξαιρετικά ευαίσθητα όργανά του. Υπό αυτή την έννοια, το James Webb είναι μια χρονομηχανή, που προσφέρει στους επιστήμονες μια ματιά του παρελθόντος. Ωστόσο, αυτοί οι συμπαγείς γαλαξίες προκαλούν αμηχανία στους αστρονόμους επειδή δεν ταιριάζουν εύκολα στα μοντέλα για την κοσμική εξέλιξη. Θα ήταν περίπου 1.000 φορές μικρότεροι από τον Γαλαξία μας, αλλά θα ήταν γεμάτοι με τον ίδιο περίπου αριθμό άστρων.

Τα αστέρια των γαλαξιών πρέπει να σχηματίστηκαν γρήγορα, με έναν τρόπο που είναι νέος για τους επιστήμονες, προκειμένου να είναι τόσο κοντά μεταξύ τους και να υπάρχουν σε μια τόσο πρώιμη περίοδο, δήλωσε ο Joel Leja, επίκουρος καθηγητής αστρονομίας και αστροφυσικής στο Penn State. «Για οποιονδήποτε λόγο, το Σύμπαν σταμάτησε να δημιουργεί αντικείμενα όπως αυτά μετά από μόλις δύο δισεκατομμύρια χρόνια. Είναι μοναδικά στο πρώιμο Σύμπαν».

Οι μικρές κόκκινες κουκκίδες ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2022. Έκτοτε οι επιστήμονες έχουν μελετήσει τα δεδομένα για να αποσπάσουν όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες για τα συστήματα. Τον περασμένο Οκτώβριο, μια ξεχωριστή ομάδα με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern χρησιμοποίησαν προηγμένες προσομοιώσεις σε υπολογιστή για να εκτιμήσουν αν οι γαλαξίες θα μπορούσαν να είναι «φωτεινοί» χωρίς να έχουν εξαιρετικά μεγάλη μάζα.

Η μελέτη τους υποδεικνύει ότι οι μικροί, λιγότερο ανεπτυγμένοι γαλαξίες θα μπορούσαν να υποστούν ακανόνιστες εκρήξεις σχηματισμού αστέρων, που αναφέρονται ως «εκρηκτικός σχηματισμός αστέρων». Αντί να δημιουργούν αστέρια με σταθερό ρυθμό, όπως κάνει για παράδειγμα ο Γαλαξίας μας, αυτοί οι γαλαξίες παράγουν αστέρια ασυνεχώς, με έναν πολλαπλασιασμό με τη μία, ακολουθούμενο από στάσιμες περιόδους που μερικές φορές εκτείνονται εκατομμύρια χρόνια πριν από μια άλλη λεγόμενη έκρηξη.

«Ο εκρηκτικός σχηματισμός άστρων είναι συνηθισμένος στους γαλαξίες χαμηλής μάζας», όπως δήλωσε ο Claude-André Faucher-Giguère, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Northwestern, αν και δεν είναι σαφές γιατί. Η σκέψη είναι ότι μια έκρηξη αστεριών, όλα της ίδιας γενιάς, σχηματίζονται και στη συνέχεια πεθαίνουν σε υπερκαινοφανείς αστέρες μερικά εκατομμύρια χρόνια αργότερα, περίπου την ίδια στιγμή. Το αέριο μπορεί στη συνέχεια να ανακυκλωθεί για να σχηματιστούν νέα αστέρια.

Αλλά η υπόθεση δεν έχει κλείσει. Η ομάδα υπό την ηγεσία του Penn State σχεδιάζει να συλλέξει περισσότερα φασματικά δεδομένα από το James Webb για να κατανοήσει καλύτερα τις εκπομπές των άστρων και τις πιθανές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, κυνηγώντας τις συγκεκριμένες υπογραφές φωτός που θα προέρχονταν από την καθεμία.

[via]