Η τεχνολογική πρόοδος έχει οδηγήσει σε άλματα τον άνθρωπο και την ανακάλυψη των μυστηρίων του Σύμπαντος.
Κάποτε πίστευαν οι αστρονόμοι ότι οι πρώτοι γαλαξίες αργούσαν να ωριμάσουν και δεν είχαν βαριά στοιχεία όπως το οξυγόνο. Τώρα, μια ανακάλυψη ανατρέπει τα δεδομένα. Ο JADES-GS-z14-0 – ο πιο μακρινός επιβεβαιωμένος γαλαξίας που έχει βρεθεί ποτέ, λάμπει όχι μόνο με αρχαίο φως αλλά και με απροσδόκητη χημική πολυπλοκότητα.
Η ανίχνευση οξυγόνου σε αυτόν τον γαλαξία ανάγκασε τους αστρονόμους να επανεξετάσουν πόσο γρήγορα οι γαλαξίες πήραν μορφή μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Τα νέα αυτά ευρήματα προέκυψαν από δύο διαφορετικές ερευνητικές ομάδες που χρησιμοποίησαν ένα από τα ισχυρότερα τηλεσκόπια του κόσμου.
Το JADES-GS-z14-0 βρίσκεται τόσο μακριά που το φως του χρειάστηκε 13,4 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς. Αυτό σημαίνει ότι το βλέπουμε όπως φαινόταν όταν το Σύμπαν είχε ηλικία μόλις 300 εκατομμυρίων ετών – μόλις το 2% της σημερινής του ηλικίας. Παρά το νεαρό της ηλικίας του, αυτός ο γαλαξίας δείχνει σημάδια προχωρημένης ανάπτυξης.
Το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο (ESO), το οποίο συνεργάζεται με το Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) στη Χιλή, έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην παρατήρηση του μακρινού γαλαξία.
Οι πρώιμοι γαλαξίες θεωρούνταν ότι αποτελούνταν κυρίως από υδρογόνο και ήλιο. Τα βαρύτερα στοιχεία, όπως το οξυγόνο, αναμενόταν να εμφανιστούν αργότερα, αφού πολλές γενιές άστρων έζησαν και πέθαναν.
Το οξυγόνο σφυρηλατείται στους πυρήνες των άστρων και στη συνέχεια διασκορπίζεται στο διάστημα από τις αστρικές εκρήξεις. Μέχρι τώρα, οι ερευνητές πίστευαν ότι αυτή η διαδικασία δεν είχε συμβεί πολύ μέχρι το όριο των 300 εκατομμυρίων ετών.
Ωστόσο, ο JADES-GS-z14-0 έχει περίπου δέκα φορές περισσότερα βαρέα στοιχεία από ό,τι θεωρούνταν προηγουμένως δυνατό για έναν τόσο πρώιμο γαλαξία. Αυτός ο εκπληκτικός χημικός πλούτος υποδεικνύει έναν πολύ ταχύτερο ρυθμό σχηματισμού και θανάτου άστρων από ό,τι επέτρεπαν τα προηγούμενα μοντέλα.
«Έμεινα έκπληκτος από τα απροσδόκητα αποτελέσματα, επειδή άνοιξαν μια νέα οπτική για τις πρώτες φάσεις της εξέλιξης των γαλαξιών», δήλωσε ο Stefano Carniani της Scuola Normale Superiore της Πίζας, Ιταλία.
«Η απόδειξη ότι ένας γαλαξίας είναι ήδη ώριμος στο νηπιακό Σύμπαν εγείρει ερωτήματα σχετικά με το πότε και πώς σχηματίστηκαν οι γαλαξίες».
Το οξυγόνο εντοπίζει τη θέση του γαλαξία
Η ανίχνευση του οξυγόνου δεν αποκάλυψε απλώς νέες πληροφορίες για τη σύσταση του γαλαξία. Έδωσε επίσης στους αστρονόμους έναν καλύτερο τρόπο να μετρήσουν την απόσταση του γαλαξία. Η ανίχνευση του οξυγόνου από το ALMA επέτρεψε στους ερευνητές να εκτιμήσουν τη θέση του γαλαξία στο σύμπαν με πρωτοφανή ακρίβεια.
Η Eleonora Parlanti, διδακτορική φοιτήτρια στη Scuola Normale Superiore της Πίζας και συν-συγγραφέας της μελέτης, εξήγησε τη σημασία του ευρήματος.
«Η ανίχνευση του ALMA προσφέρει μια εξαιρετικά ακριβή μέτρηση της απόστασης του γαλαξία με αβεβαιότητα μόλις 0,005%. Αυτό το επίπεδο ακρίβειας – ανάλογο με την ακρίβεια των 5 εκατοστών σε απόσταση 1 χιλιομέτρου – συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση των ιδιοτήτων των μακρινών γαλαξιών», δήλωσε η Parlanti.
Η ανίχνευση οξυγόνου σε έναν τόσο νεαρό γαλαξία υποδηλώνει ότι το πρώιμο Σύμπαν εξελίχθηκε πιο γρήγορα από ό,τι αναμενόταν.
Οι γαλαξίες μπορεί να μην χρειάστηκαν τόσο χρόνο για να αναπτύξουν πολύπλοκες δομές και να αναπτύξουν πλούσια χημική ποικιλομορφία με βάση το οξυγόνο. Το εύρημα αυτό αμφισβητεί προηγούμενα μοντέλα που υπέθεταν βραδύτερη πρόοδο.
Ο πλούσιος σε οξυγόνο γαλαξίας εγείρει νέα ερωτήματα
Η ανακάλυψη αυτή αφήνει τους αστρονόμους με περισσότερα ερωτήματα παρά απαντήσεις. Πώς ένας τόσο νέος γαλαξίας έγινε χημικά ώριμος τόσο γρήγορα;
Υπάρχουν κι άλλοι γαλαξίες σαν τον JADES-GS-z14-0 εκεί έξω, που περιμένουν να βρεθούν; Και αν ναι, τι σημαίνει αυτό για τις θεωρίες μας σχετικά με τον σχηματισμό των γαλαξιών;
