Οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν ήταν ακατάστατοι και δυσκολεύονταν να εγκατασταθούν, δείχνει νέα μελέτη.
Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), οι επιστήμονες εξέτασαν περισσότερους από 250 γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν. Η ερευνητική ομάδα κατέγραψε την κίνηση του αερίου πολύ καιρό πριν, όταν το σύμπαν μεγάλωνε- μεταξύ 800 εκατομμυρίων και 1,5 δισεκατομμυρίων ετών μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Το σύμπαν είναι περίπου 13,8 δισεκατομμυρίων ετών.
Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύτηκαν την Τρίτη (21/10) στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, δείχνουν ότι οι γαλαξίες ήταν «ανήσυχοι στη νεότητά τους».
«Το μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού των γαλαξιών διέρχεται μια ταραχώδη φάση της εξελικτικής του ιστορίας», δήλωσε στο Live Science η επικεφαλής συγγραφέας Lola Danhaive, υποψήφια διδάκτορας στο Ινστιτούτο Κοσμολογίας Kavli του Πανεπιστημίου του Cambridge.
Τι είχαν δείξει προηγούμενες μελέτες για τους γαλαξίες
Σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες, εξήγησε η Danhaive, η ομάδα στόχευσε γαλαξίες με μικρότερη μάζα και αποκάλυψε αυτό που ονόμασαν «ακατάστατη κίνηση», που σημαίνει ότι οι γαλαξίες που μελέτησαν οι ερευνητές δεν είναι σταθεροί, αλλά περιστρεφόμενοι δίσκοι.
Η αναταραχή κατά τη διάρκεια των προηγούμενων φάσεων της ιστορίας του σύμπαντος ήταν πολύ υψηλότερη από ό,τι πίστευαν προηγουμένως οι επιστήμονες, πρόσθεσε η Danhaive, επειδή προηγούμενες μελέτες ήταν προκατειλημμένες προς μεγαλύτερους και πιο διατεταγμένους γαλαξίες, οι οποίοι είναι πιο εύκολο να εντοπιστούν σε τηλεσκόπια από τους μικρότερους γαλαξίες που στοχεύονται στη νέα μελέτη.
«Βρίσκουμε στοιχεία ότι αυτή η αναταραχή στον δίσκο του γαλαξία προκαλείται από υψηλές ποσότητες αερίου, οι οποίες τροφοδοτούν έντονο σχηματισμό αστεριών και προκαλούν βαρυτικές αστάθειες», δήλωσε ο Danhaive.
Επιπλέον, οι ερευνητές κατέγραψαν πώς οι γαλαξίες άλλαξαν από αυτές τις χαοτικές δομές στα πιο κανονικά μοτίβα που παρατηρούνται σε ώριμους γαλαξίες, παρέχοντας μια άνευ προηγουμένου εικόνα για το πώς οι γαλαξίες αναπτύχθηκαν από τη νεότητά τους και ωρίμασαν.
«Στα πρώτα χρόνια, οι γαλαξίες περνούν από μια ταραγμένη φάση συναρμολόγησης, όπου ισχυρές εκρήξεις σχηματισμού αστεριών και υψηλές ποσότητες αερίου διαταράσσουν τις οργανωμένες κινήσεις του δίσκου αερίου», δήλωσε η Danhaive. «Σε μεταγενέστερους χρόνους, οι γαλαξίες αυξάνουν τη μάζα τους και γίνονται πιο σταθεροί».
Δομές όπως ο γαλαξίας «Milky Way» σχηματίστηκαν πιο πρόσφατα, τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια, καθώς το διαθέσιμο αέριο απορροφήθηκε από τα αστέρια και μειώθηκε συνολικά στον γαλαξία. Λιγότερο ελεύθερα αιωρούμενο αέριο επιτρέπει στους ώριμους γαλαξίες να αναπτύσσονται και να αλλάζουν πιο ομαλά από ό,τι σε νεανικές εποχές.
Η μελέτη δεν θα ήταν δυνατή χωρίς το JWST, το οποίο βρίσκεται σε ένα μακρινό, βαρυτικά σταθερό σημείο στο διάστημα, μακριά από το σκεδαζόμενο φως της Γης και της Σελήνης. Το υπέρυθρο τηλεσκόπιο μπορεί να κοιτάξει βαθύτερα στο διάστημα από οποιονδήποτε από τους προκατόχους του και ανακαλύπτει συστηματικά γαλαξίες που θεωρούνται οι πρώτοι στο γνωστό σύμπαν.
Η Danhaive είπε ότι το παρατηρητήριο, σε συνδυασμό με προσομοιώσεις, βοηθά τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τον «εκρηκτικό» σχηματισμό άστρων και πώς το αέριο επηρεάζει τον δίσκο ενός γαλαξία.
«Συνολικά, η εργασία μας ανοίγει ένα παράθυρο στη δυναμική του πρώιμου σχηματισμού γαλαξιών», είπε.
Στη συνέχεια, η ομάδα σχεδιάζει να μελετήσει τις εισροές και εκροές αερίου σε μεμονωμένους γαλαξίες, εντοπίζοντας πώς το αέριο εμπλουτίστηκε χημικά.
Οι ερευνητές αναμένουν ότι το εισερχόμενο αέριο θα είναι λιγότερο εμπλουτισμένο ή «παρθένο», ενώ το εκρέον αέριο θα έχει περισσότερα χημικά συστατικά, χάρη στις συνεισφορές από μεμονωμένα αστέρια μέσα στον γαλαξία. Η εξέταση του τρόπου με τον οποίο το αέριο ρέει σε όλο τον γαλαξία, μπορεί να επιτρέψει στους ερευνητές να δουν γιατί ορισμένοι γαλαξίες περιστρέφονται ταχύτερα από άλλους, για παράδειγμα.
«Υπάρχουν πολλά περισσότερα να αποκαλύψουμε με τις εκπληκτικές δυνατότητες του JWST και ανυπομονούμε να εξερευνήσουμε πολλές ακόμη πτυχές του πρώιμου σχηματισμού γαλαξιών», είπε η Danhaive.
Με πληροφορίες από Live Science
