Μια ισχνή θαμπάδα από πίξελς, συμπυκνωμένα εμπρός σε σκοτεινό φόντο, φέρεται ως ο αρχαιότερος και πιο απόμακρος γαλαξίας του σύμπαντος, σύμφωνα με πρόσφατη δημοσίευση του επιστημονικού περιοδικού Astrophysical Journal Letters. Η δημοσίευση συνεγράφη από ομάδα αστρονόμων του πανεπιστημίου UCLA και για την ανακάλυψη επιστρατεύτηκαν τηλεσκοπικά παρατηρητήρια χτισμένα στο υψηλότερο ηφαίστειο της Χαβάης, το Μάουνα Κέα.
Ο γαλαξίας ήταν κρυμμένος πίσω από ένα σμήνος γαλαξιών, γνωστό ως MACS2129.4-741, και ανιχνεύθηκε με τη μορφή που είχε πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Το εικονικό ταξίδι στο χρόνο είναι εφικτό, καθώς τα φωτόνια ταξιδεύουν με σαφώς πεπερασμένη ταχύτητα και ουσιαστικά όταν καταφτάνουν στον παρατηρητή μεταφέρουν παρελθοντική πληροφορία. Επί παραδείγματι, η εικόνα της Σελήνης φτάνει σε εμάς με ~1,28 δευτερόλεπτα καθυστέρηση, ενώ τον Ήλιο τον παρατηρούμε όπως ήταν πριν από 8 λεπτά και 20 δεύτερα. Πράγματι, κάθε πληροφορία στο σύμπαν ταξιδεύει με ανώτατο όριο ταχύτητας αυτό του φωτός. Ακόμη και η βαρυτική έλξη. Αν εξαφανιζόταν ο Ήλιος ξαφνικά, η Γη θα συνέχιζε να διολισθαίνει ξέγνοιαστη πάνω στο καμπυλωμένο χωροχρονικό μονοπάτι της για άλλα 8 λεπτά και 20 δεύτερα. Έπειτα θα παρεκτρέπετο σε ευθεία πορεία με προορισμό το άγνωστο και καταστροφικές συνέπειες για εμάς. Αντιλαμβάνεστε ότι η εικόνα που συλλέγουμε για το σύμπαν είναι ένα χωροχρονικό παζλ, μια σύνθεση που επιβάλλεται από τους αναπόδραστους κανόνες του.
Σύμφωνα με τη θεωρία του Big Bang, το αδιαφανές ιονισμένο πλάσμα του σύμπαντος επεκτάθηκε αρκετά στα 380.000 χρόνια ώστε να ψυχθεί δραματικά από τους 400 στους 60 βαθμούς Κelvin, και αυτό επέτρεψε στα πρωτόνια να συλλάβουν ηλεκτρόνια [σχηματίζοντας άτομα υδρογόνου], γεγονός το οποίο κατέστησε την ύλη διαφανή στο μεγαλύτερο μέρος του φάσματος της ακτινοβολίας.
Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε τον γαλαξία αξιοποιώντας το κοσμικό φαινόμενο του βαρυτικού εστιασμού, κατά το οποίο η εικόνα ενός απόμακρου αντικειμένου μεγεθύνεται και σκεδάζεται σε θέσεις διαφορετικές από την πραγματική, λόγω της βαρυτικής στρέβλωσης του χωροχρονικού ιστού. Αυτό συμβαίνει όταν παρεμβάλλονται ενδιάμεσα σώματα με υψηλή συγκέντρωση μάζας, όπως το σμήνος γαλαξιών που προαναφέραμε. Το φαινόμενο είχε προβλεφθεί από τον Άλμπερτ Αινστάιν, πριν από έναν αιώνα, και ήταν η πρώτη παρατήρηση του που χάρισε μια πανηγυρική επιβεβαίωση της γενικής θεωρίας της σχετικότητας και εξασφάλισε παγκόσμια φήμη στον κορυφαίο θεωρητικό φυσικό.
Για ποιο λόγο είναι σημαντική η ανακάλυψη του πιο απόμακρου, αρχαίου γαλαξία;
Θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν πως έληξε η μυστηριώδης "σκοτεινή εποχή" του σύμπαντος ή αλλιώς o Kοσμικός Mεσαίωνας. Σύμφωνα με τη θεωρία του Big Bang, το αδιαφανές ιονισμένο πλάσμα του σύμπαντος επεκτάθηκε αρκετά στα 380.000 χρόνια ώστε να ψυχθεί δραματικά από τους 400 στους 60 βαθμούς Κelvin, και αυτό επέτρεψε στα πρωτόνια να συλλάβουν ηλεκτρόνια [σχηματίζοντας άτομα υδρογόνου], γεγονός το οποίο κατέστησε την ύλη διαφανή στο μεγαλύτερο μέρος του φάσματος της ακτινοβολίας. Ωστόσο, δεν υπήρχαν ακόμη πηγές φωτός, εκτός της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, εξ ου και ο χαρακτηρισμός "σκοτεινή εποχή".
Μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια αργότερα, λόγω μιας αρχόμενης ανισοκατανομής της συμπαντικής μάζας και της συνεπακόλουθης βαρυτικής κατάρρευσης νεφών αερίου κατά τόπους, σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια, τα οποία άρχισαν να παράγουν υπεριώδες φως ικανό να ιονίζει το διαστρικό υδρογόνο. Τελικά, όταν σχηματίστηκαν αρκετά αστέρια, το σύνολο του υδρογόνου επανιονίστηκε και αναδύθηκε το σύμπαν στη σημερινή του μορφή. Ωστόσο, οι επιστήμονες αμφιβάλλουν και διχογνωμούν για τα αίτια επανιονισμού του υδρογόνου. Είχε αρκετά αστέρια το σύμπαν, ώστε να προκαλέσουν αυτό το φαινόμενο κοσμικής κλίμακας; Εάν όχι, μήπως επέδρασαν ακόμη πιο εξωτικές πηγές ενέργειας, όπως η ακτινοβολία αερίων που καταρρέουν σε μαύρες τρύπες υπό την αδυσώπητη/ακατανίκητη έλξη τους;
Η απάντηση βρίσκεται βαθιά θαμμένη στο παρελθόν και αντανακλάται μόνο αμυδρά στην εικόνα μακρινών, αρχαίων γαλαξιών. Δυστυχώς, οι περισσότεροι είναι πολύ δυσδιάκριτοι ακόμη και για τα σύγχρονα κολοσσιαία τηλεσκόπια, ενώ το φως καταφθάνει πολύ εξασθενημένο. Τη λύση μπορεί να αναζητήσει κανείς μόνο σε μεγεθυντικούς φακούς κοσμικής κλίμακας: το φαινόμενο του βαρυτικού εστιασμού που περιγράψαμε νωρίτερα. Αυτό εκμεταλλεύτηκαν οι ερευνητές και ανακάλυψαν τον αδιόρατο, αρχαίο γαλαξία που κρύβει τόσα μυστικά. Η ανακάλυψη κρίνεται σημαντική και πρόκειται να διαλευκάνει μεγάλα κοσμολογικά ερωτήματα σχετικά με την εξέλιξη της δομής του πρώιμου σύμπαντος, όπως και να συδαυλίσει πολλά νέα.
Βιβλιογραφία
Huang, Kuang-Han, et al. "DETECTION OF LYMAN-ALPHA EMISSION FROM A TRIPLY IMAGED z= 6.85 GALAXY BEHIND MACS J2129. 4− 0741." The Astrophysical Journal Letters 823.1 (2016): L14.
Αν ενδιαφέρεστε για τα πιο πρόσφατα άρθρα μου, έχετε ερωτήσεις ή επιθυμείτε να μου προτείνετε ένα θέμα, μπορείτε να με ακολουθήσετε στο Facebook και να επικοινωνήσετε μαζί μου.
