Ανακάλυψη ενός συμπαγούς γαλαξία 13,3 δισ. ετών από το James Webb

Ο εντοπισμός ενός εξαιρετικά συμπαγούς γαλαξία που σχηματίστηκε σχετικά σύντομα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και εμφάνισε εντυπωσιακό ρυθμό σχηματισμού άστρων είναι το πιο πρόσφατο παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb αναδιαμορφώνει την κατανόησή μας για το πρώιμο σύμπαν.

Οι επιστήμονες δήλωσαν ότι ο γαλαξίας, που υπολογίζεται ότι είναι ηλικίας 13,3 δισ. ετών, έχει διάμετρο περίπου 100 έτη φωτός – περίπου 1.000 φορές μικρότερη από τον Γαλαξία μας – αλλά σχηματίζει νέα αστέρια με ρυθμό πολύ παρόμοιο με αυτόν του δικού μας γαλαξία. Ένα έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει το φως σε ένα έτος, 5,9 τρισεκατομμύρια μίλια (9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα).

Υπολογίζεται ότι δημιουργήθηκε περίπου 510 εκατομμύρια χρόνια μετά το γεγονός της Μεγάλης Έκρηξης που σηματοδοτεί την προέλευση του σύμπαντος. 

Η ανακάλυψη είναι ένα ακόμη παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο οι παρατηρήσεις του Webb μεταμορφώνουν τις γνώσεις μας για τη φύση του πρώιμου σύμπαντος. 

«Η τρέχουσα κατανόησή μας για τον σχηματισμό γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν δεν προβλέπει ότι θα βλέπαμε τόσους πολλούς γαλαξίες σε τόσο πρώιμες στιγμές της ζωής του σύμπαντος, οπότε αυτό είναι πραγματικά συναρπαστικό», δήλωσε η Hayley Williams, διδακτορική φοιτήτρια αστροφυσικής του Πανεπιστημίου της Μινεσότα και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Science.

«Καθώς παρατηρούμε όλο και περισσότερους από αυτούς τους μακρινούς γαλαξίες, θα είμαστε σε θέση να συνθέσουμε μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα για το πώς δημιουργήθηκαν οι πρώτοι γαλαξίες στο σύμπαν μας», πρόσθεσε η Williams. «Βλέπουμε ότι οι γαλαξίες που υπήρχαν στο πρώιμο σύμπαν είναι πολύ διαφορετικοί από τους γαλαξίες που υπάρχουν σήμερα και ότι οι συνήθεις υποθέσεις μας για τις ιδιότητες των γαλαξιών μπορεί να μην ισχύουν στο πρώιμο σύμπαν».

Το Webb, που σχεδιάστηκε για να είναι πολύ πιο ευαίσθητο από τον προκάτοχό του, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, εκτοξεύτηκε το 2021 και άρχισε να συλλέγει δεδομένα πέρυσι, εξετάζει το σύμπαν κυρίως στο υπέρυθρο, ενώ το Hubble το έχει εξετάσει κυρίως σε οπτικό και υπεριώδες μήκος κύματος. Το Webb διαθέτει μια ευρύτερη περιοχή συλλογής φωτός, επιτρέποντάς του να εξετάσει μεγαλύτερες αποστάσεις, άρα και πιο βαθιά στο χρόνο, από το Hubble.

«Η εμβέλεια του JWST (James Webb Space Telescope) στα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια του σύμπαντος ήταν εκπληκτική και έδωσε στους αστρονόμους πολλά να σκεφτούν και να προσπαθήσουν να καταλάβουν για το πότε και πώς σχηματίστηκαν πολλοί γαλαξίες», δήλωσε ο καθηγητής αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Μινεσότα και συν-συγγραφέας της μελέτης Patrick Kelly.

Αυτό που παρατηρείται στον νεοπεριγραφέντα γαλαξία, είπε ο Kelly, μπορεί να είναι ένα «σφαιρικό σμήνος» – μια στενά συνδεδεμένη συλλογή δεκάδων χιλιάδων έως εκατομμυρίων άστρων – στη διαδικασία σχηματισμού.

Αυτός ο γαλαξίας, είπε ο Kelly, είναι «απολύτως μικροσκοπικός» σε σχέση με τους άλλους.

«Παρ’ όλα αυτά, διαπιστώσαμε ότι σχηματίζει περίπου δύο αστέρια κάθε χρόνο, κάτι που είναι παρόμοιο με τον ρυθμό με τον οποίο σχηματίζει αστέρια ο Γαλαξίας μας», πρόσθεσε ο Kelly.

Οι ερευνητές εξέτασαν τη χημική σύνθεση αυτού του γαλαξία, βρίσκοντας, για παράδειγμα, μια αφθονία οξυγόνου πολύ χαμηλότερη από αυτή που συνήθως συναντάται στους σημερινούς γαλαξίες – και για καλό λόγο. Το οξυγόνο και άλλα στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο σφυρηλατούνται στους θερμοπυρηνικούς κλιβάνους στο εσωτερικό των άστρων και στη συνέχεια εκτοξεύονται στο διάστημα όταν τα άστρα εκρήγνυνται στο τέλος του κύκλου ζωής τους.

Επειδή εκείνη την εποχή στο σύμπαν είχαν ζήσει και πεθάνει πολύ λιγότερα αστέρια, αυτά τα βαρύτερα στοιχεία ήταν πιο σπάνια.

Στην παρατήρηση αυτού του γαλαξία βοήθησε ένα φαινόμενο που ονομάζεται «φαινομενική βαρυτική διόπτρα» και συμβαίνει όταν μια τεράστια ποσότητα ύλης, όπως μια ομάδα γαλαξιών, δημιουργεί ένα βαρυτικό πεδίο που παραμορφώνει και μεγεθύνει το φως που ταξιδεύει από μακρινούς γαλαξίες που βρίσκονται πίσω του, αλλά στην ίδια οπτική γραμμή.

«Η συνδυασμένη ισχύς του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb και η μεγέθυνση του γαλαξία λόγω της βαρυτικής διόπτρας μας επιτρέπει να μελετήσουμε λεπτομερώς αυτόν τον γαλαξία», δήλωσε η Williams.

moneyreview.gr

Ακολουθήστε το Money Review στο Google News