Του Κώστα Δεληγιάννη
Τον αρχαιότερο και πιο απομακρυσμένο γαλαξία που έχει εντοπισθεί μέχρι σήμερα, βρήκαν ερευνητές από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια (Caltech), χρησιμοποιώντας το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη. Οι επιστήμονες ονόμασαν τον γαλαξία EGS8p7, ενώ εκτιμούν πως δημιουργήθηκε πριν από 13,2 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το νούμερο αυτό είναι εντυπωσιακό, αν λάβει κανείς υπόψη του πως η «ηλικία» του σύμπαντος είναι 13,8 δισεκατομμύρια έτη. Κάτι που σημαίνει πως ο EGS8p7 σχηματίσθηκε μόλις 800 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και την κοσμική δημιουργία.
Η ομάδα έχει επικεφαλής τους Άντι Ζίτριν και Ρίτσαρντ Έλις, ερευνητή της NASA και καθηγητή αστροφυσικής στο Caltech, ενώ παρουσίασε την ανακάλυψή της σε πρόσφατο τεύχος του περιοδικού Astrophysical Journal Letters. Ήδη η αμερικανική διαστημική υπηρεσία έχει συμπεριλάβει τον EGS8p7 σε ένα από τα υποψήφια σώματα για περαιτέρω μελέτη, με δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια Spitzer και Hubble.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το όργανο MOSFIRE από το Παρατηρητήριο Keck, ώστε να μετρήσουν ένα μέγεθος που ονομάζεται μετατόπιση προς το ερυθρό (redshift) και, από αυτό, την απόσταση του γαλαξία.
ADI ZITRIN/ CALTECH
Καθώς ένας γαλαξίας ή ένας αστέρας απομακρύνεται, λόγω της διαστολής του σύμπαντος, μεταβάλλεται προς το ερυθρό φάσμα η συχνότητα της ακτινοβολίας που εκπέμπει, και επομένως φθάνει στη Γη. Από τη φασματική ανάλυση της ακτινοβολίας, οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν αυτή τη μεταβολή και συνεπώς να εκτιμήσουν πόσο μακριά βρίσκεται το αντίστοιχο ουράνιο σώμα από τον πλανήτη μας.
Αν και η μετατόπιση προς το ερυθρό αποτελεί βασικό αστρονομικό «εργαλείο», η μέτρησή της είναι δύσκολη στην περίπτωση των αρχαιότερων και πιο απομακρυσμένων σωμάτων, όπως ο EGS8p7. Ωστόσο, από τη φασματική ανάλυση του εν λόγω γαλαξία, όχι μόνο προέκυψε η απόστασή του, αλλά και μία αναπάντεχη ανακάλυψη που ενδεχομένως θα αλλάξει την εικόνα των κοσμολόγων για το πρώιμο σύμπαν.
Πιο συγκεκριμένα, η ερευνητική ομάδα εντόπισε επίσης τη φασματική «υπογραφή» ιονισμένου υδρογόνου, το οποίο δεν αναμενόταν με δεδομένη την «ηλικία» του EGS8p7. Ο λόγος είναι πως, την εποχή που δημιουργήθηκε ο συγκεκριμένος γαλαξίας, η μεγαλύτερη ποσότητα υδρογόνου στο σύμπαν παρέμενε σε ουδέτερη μορφή, αφού η «Εποχή του Επανιονισμού» βρισκόταν σε εξέλιξη.
Η «Εποχή του Επανιονισμού» αναφέρεται σε ένα διάστημα όπου το σύμπαν είχε «ηλικία» από 500 εκατομμύρια χρόνια έως 1 δισεκατομμύριο, και περιγράφει τη μετατροπή του ουδέτερου έως τότε υδρογόνου σε ιονισμένο αέριο. Με βάση ότι ο EGS8p7 δημιουργήθηκε περίπου 800 εκατ. χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν δηλαδή ακόμη το σύμπαν κατακλυζόταν από ουδέτερο υδρογόνο, το αέριο θα έπρεπε να είχε απορροφήσει τη μεγαλύτερη ποσότητα της ακτινοβολίας του γαλαξία.
Ωστόσο, οι επιστήμονες όχι μόνο ανίχνευσαν την ακτινοβολία του EGS8p7, αλλά βρήκαν σε αυτή και «ίχνη» ιονισμένου υδρογόνου. Κάτι που σημαίνει πως ίσως η «Εποχή του Επανιονισμού» δεν εξελίχθηκε με συνεχή τρόπο, όπως πιστεύουν σήμερα οι κοσμολόγοι, αλλά ήταν μία διαδικασία με ενδιάμεσα κενά χρονικά διαστήματα.
Από την άλλη μεριά, η ασυμφωνία των παρατηρήσεων με τη θεωρία ενδεχομένως να οφείλεται στην ιδιαιτερότητα του EGS8p7. Σύμφωνα με ένα τέτοιο πιθανό σενάριο, πιθανώς οι αστέρες του γαλαξία να ήταν ασυνήθιστα θερμοί και επομένως δημιούργησαν μία «φυσαλίδα» από ιονισμένο υδρογόνο που τον περιέβαλλε, πολύ νωρίτερα πριν οι υπόλοιποι γαλαξίες ξεκινήσουν κι αυτοί να ιονίζουν ξανά το υδρογόνο στο σύμπαν.
