Η νέα ανακάλυψη του James Webb και οι απορίες των επιστημόνων

Έξι τεράστιοι πολύ πρώιμοι γαλαξίες, που ο καθένας τους περιέχει περίπου τόσα άστρα όσα ο δικός μας, ανακαλύφθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb στο νηπιακής ηλικίας σύμπαν. 

Η ανακάλυψη ανατρέπει την έως τώρα κατανόηση των επιστημόνων για την εξέλιξη των γαλαξιών, καθώς τόσο μεγάλοι γαλαξίες δεν αναμενόταν να βρεθούν στο τόσο πρώιμο σύμπαν, όταν αυτό είχε μόλις το 3% της σημερινής ηλικίας του, περίπου 500 έως 700 εκατομμύρια χρόνια μετά την αρχική «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ).

Οι επιστήμονες από διάφορες χώρες (ΗΠΑ, Αυστραλία, Δανία, Ισπανία), με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή αστρονομίας και αστροφυσικής Τζόελ Λέτζα του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature». 

Όπως δήλωσε ο ίδιος «αυτά τα αντικείμενα έχουν πολύ μεγαλύτερη μάζα από ό,τι περίμενε ο οποιοσδήποτε. Περιμέναμε να βρούμε μονάχα μικροσκοπικούς, νεαρούς γαλαξίες-μωρά σε εκείνη τη χρονική περίοδο, παρόλα αυτά ανακαλύψαμε γαλαξίες τόσο ώριμους όσο ο δικός μας, σε μια εποχή που έως τώρα θεωρείτο η αυγή του σύμπαντος».

«Είναι τρελό. Δεν θα περίμενε κανείς το πρώιμο σύμπαν να μπορεί να αυτο-οργανωθεί τόσο γρήγορα. Αυτοί οι γαλαξίες δεν θα έπρεπε να έχουν αρκετό χρόνο για να σχηματιστούν», ανέφερε η Έρικα Νέλσον, επίκουρη καθηγήτρια αστροφυσικής του Πανεπιστημίου του Κολοράντο. 

«Ο γαλαξίας μας δημιουργεί ένα έως δύο νέα άστρα κάθε χρόνο. Μερικοί από εκείνους τους γαλαξίες θα πρέπει να δημιουργούσαν εκατοντάδες νέα άστρα κάθε χρόνο καθ' όλη την ιστορία του σύμπαντος. Αν έστω κι ένας από αυτούς τους γαλαξίες είναι πραγματικός, θα μας φέρει αντιμέτωπους με τα όρια της κατανόησης μας για την κοσμολογία. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι αυτά τα πράγματα είναι ένα διαφορετικό είδος κάποιου παράξενου αντικειμένου, όπως αχνά κβάζαρ (σ.σ. ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες), κάτι που θα ήταν όμως εξίσου ενδιαφέρον», πρόσθεσε.

Το ισχυρό τηλεσκόπιο

Το James Webb, το ισχυρότερο τηλεσκόπιο που έχει ποτέ εκτοξευθεί στο διάστημα, είναι εφοδιασμένο με υπέρυθρα όργανα ικανά να ανιχνεύουν το φως που προέρχεται από τους πιο αρχαίους γαλαξίες και τα άστρα τους. Έτσι, το Webb επιτρέπει στους επιστήμονες να βλέπουν πίσω στον χρόνο και στον χώρο, σε απόσταση περίπου 13,5 δισεκατομμυρίων ετών, κοντά στο ξεκίνημα του σύμπαντος όπως το ξέρουμε.

«Είναι η πρώτη ματιά μας τόσο πίσω και μακριά, συνεπώς είναι σημαντικό να κρατήσουμε ανοιχτό μυαλό σχετικά με το τι πραγματικά βλέπουμε. Μολονότι τα στοιχεία δείχνουν ότι πρόκειται πιθανώς για γαλαξίες, νομίζω πως υπάρχει μια βάσιμη πιθανότητα λίγα τουλάχιστον από αυτά τα αντικείμενα να είναι τεράστιες μαύρες τρύπες. Άσχετα πάντως από αυτό, η ποσότητα μάζας που ανακαλύψαμε σημαίνει ότι η γνωστή αστρική μάζα εκείνης της περιόδου του σύμπαντος μας είναι έως 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι προηγουμένως πιστεύαμε. Πρόκειται για μια εντυπωσιακή αλλαγή δεδομένων», ανέφερε ο Λέτζα.

«Η αποκάλυψη ότι ο σχηματισμός τεράστιων γαλαξιών άρχισε υπερβολικά νωρίς στην ιστορία του σύμπαντος ανατρέπει αυτό που πολλοί από εμάς θεωρούσαμε δεδομένο επιστημονικό γεγονός», πρόσθεσε και επεσήμανε ότι οι εν λόγω πρώιμοι γαλαξίες είναι τόσο μεγάλοι που έρχονται σε αντίθεση σχεδόν με όλα (το 99%) τα υπάρχοντα μοντέλα της κοσμολογίας. Αυτό οδηγεί είτε στην αναμόρφωση των κοσμολογικών μοντέλων, είτε στην αναθεώρηση της επικρατούσας επιστημονικής κατανόησης σχετικά με τη δημιουργία των γαλαξιών, ότι δηλαδή άρχισαν ως μικρά νέφη αερίων και σκόνης, που σταδιακά μεγάλωσαν με το πέρασμα του χρόνου.

Αλλαγή της κυρίαρχης άποψης

Σε κάθε περίπτωση, σύμφωνα με τους ερευνητές, προβάλλει ως αναγκαία μια ριζική μεταβολή της κυρίαρχης άποψης για το πώς το σύμπαν εξελίχθηκε. «Ρίξαμε μια ματιά στο πολύ πρώιμο σύμπαν για πρώτη φορά και δεν είχαμε ιδέα τι επρόκειτο να βρούμε. Αποδείχτηκε ότι βρήκαμε κάτι τόσο απρόσμενο που πραγματικά δημιουργεί πρόβλημα για την επιστήμη. Θέτει εν αμφιβόλω την όλη εικόνα του σχηματισμού των πρώτων γαλαξιών. Η πρώτη μου σκέψη ήταν ότι είχαμε κάνει κάποιο λάθος και ότι θα το βρίσκαμε τελικά και θα συνεχίζαμε τη ζωή μας. Όμως ακόμη δεν έχουμε βρει κανένα λάθος, παρά τις τόσες προσπάθειες μας», επεσήμανε ο επικεφαλής ερευνητής.

Οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν τώρα να επιβεβαιώσουν τα ευρήματα τους παίρνοντας εικόνες του φάσματος των τεράστιων πρώιμων γαλαξιών, ώστε να έχουν περισσότερα δεδομένα για τις πραγματικές αποστάσεις τους, καθώς και τα αέρια και τα άλλα συστατικά τους. «Μια φασματοσκοπική ανάλυση θα μας πει αμέσως αν αυτά τα πράγματα είναι πραγματικά ή όχι. Θα μας δείξει πόσο μεγάλα είναι και πόσο μακρινά», ανέφερε ο Λέτζα.

Πρόσφατα μια άλλη επιστημονική ομάδα είχε ανακοινώσει ότι βρήκε με τη βοήθεια του James Webb τέσσερις ακόμη πιο πρώιμους γαλαξίες, όταν το σύμπαν είχε ηλικία μόνο 350 εκατομμυρίων ετών. Όμως εκείνοι οι γαλαξίες είχαν αναμενόμενα πολύ μικρότερο μέγεθος σε σχέση με τους πρώιμους γίγαντες που τώρα ανακαλύφθηκαν.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ. Φωτογραφία: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology)