Συνδυάζοντας τις δυνατότητες των διαστημικών τηλεσκοπίων Spitzer και Hubble, μια ομάδα αστρονόμων πιθανώς ανακάλυψε τον πιο απομακρυσμένο γαλαξία στο Σύμπαν που έχουμε δει μέχρι σήμερα, σε απόσταση 13,2 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Στο τρέχον τεύχος του περιοδικού Nature, ο επικεφαλής της ομάδας Wei Zhang, του πανεπιστημίου John Hopkins, δήλωσε πως «αυτός ο γαλαξίας είναι το πιο μακρινό αντικείμενο που έχουμε ποτέ παρατηρήσει, με μεγάλη σιγουριά». Σήμερα γνωρίζουμε πως μετά το πρώτο δισεκατομμύριο χρόνια της ζωής του Σύμπαντος σχηματίστηκαν πολλοί Γαλαξίες, όμως είναι δύσκολο να ανακαλύψουμε τι συνέβη νωρίτερα το φως που φθάνει σε μας από εκείνη την εποχή είναι πολύ ασθενές, και για αυτό τέτοιες ανακαλύψεις είναι πολύ σημαντικές.
Η βαρύτητα κάμπτει το φως
Ο Γαλαξίας MACS 1149-JD, ανακαλύφθηκε με τη μέθοδο του βαρυτικού φακού. Το φως του κάμφθηκε από τη βαρύτητα 12 συστάδων γαλαξιών, κι έτσι ενισχύθηκε περίπου 10 φορές, με ένα μηχανισμό που λειτουργεί λίγο ως πολύ όπως κι ένας μεγεθυντικός φακός. Αυτό έκανε ευκολότερο τον εντοπισμό του από τους επιστήμονες, οι οποίοι μέχρι σήμερα έχουν ανακαλύψει μόνο έναν ακόμη υποψήφιο γαλαξία που να είναι τόσο μακρινός, τον UDFj-39546284, η ακριβής απόστασή του οποίου όμως από εμάς είναι αδιευκρίνιστη.
Ερυθρή μετατόπιση
Οι αστρονόμοι υπολογίζουν την απόσταση που μας χωρίζει από μακρινά αντικείμενα με τη μετατόπιση του φάσματος που λαμβάνουν προς τις ερυθρές συχνότητες. Καθώς, λόγω του νόμου του Hubble, όλοι γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους με μια ταχύτητα που είναι ανάλογη της απόστασης που τους χωρίζει, οι μακρινοί γαλαξίες απομακρύνονται πιο γρήγορα από εμάς σε σχέση με τους κοντινούς μας. Ένα κύμα που απομακρύνεται, το λαμβάνουμε με διαφορετική συχνότητα από αυτή που εκπέμπει, εξαιτίας του φαινομένου Doppler, που είναι και ο λόγος που μπορούμε ασυναίσθητα να εξακριβώσουμε εάν η σειρήνα ενός ασθενοφόρου απομακρύνεται ή έρχεται προς τα εμάς. Στα αντικείμενα που απομακρύνονται η συχνότητα της ακτινοβολίας είναι μειωμένη, κάτι που στην αστρονομία αποκαλείται ερυθρή μετατόπιση, καθώς το κόκκινο φως έχει μικρότερη συχνότητα από το μπλε, στην άλλη άκρη του ορατού φάσματος.
Με αυτό τον τρόπο οι αστρονόμοι διαπίστωσαν πως ο MACS 1149-JD μας στέλνει το φως του, από τότε που το Σύμπαν είχε ηλικία 490 εκατομμυρίων χρόνων. Όμως, η ηλικία των άστρων που τον απαρτίζουν δείχνουν πως έχουν δημιουργηθεί 200 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα. «Αυτό σημαίνει πως το αντικείμενο αυτό υπήρχε σε μια πρωτόγονη μορφή όταν το Σύμπαν είχε ηλικία 300 εκατομμύρια χρόνια», παρατηρεί ο Richard Ellis, του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια.
Επαναϊονισμός
Μελλοντικές παρατηρήσεις, από το γιγαντιαίο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που κατασκευάζεται, θα μπορούσαν να χαρακτηρίσουν περαιτέρω ακόμη περισσότερους τέτοιους πρώιμους γαλαξίες, δίνοντας μας πληροφορίες για το μηχανισμό που πυροδότησε το σχηματισμό τους, και για μια εποχή του Σύμπαντος που αποκαλείται Επαναϊονισμός, κατά την οποία πιστεύεται πως το Σύμπαν βγήκε από τη Σκοτεινή Εποχή και άρχισε να ακτινοβολεί. Αυτό συνέβη όταν το ουδέτερο υδρογόνο το οποίο κυριαρχούσε στο πρώιμο Σύμπαν, ιονίστηκε από κάποια άγνωστη πηγή ακτινοβολίας, επιτρέποντας στο φως να το διαπερνά. Οι υποψήφιες πηγές τις ακτινοβολίας που ιόνισε το υδρογόνο είναι ακριβώς αυτοί οι πρώιμοι γαλαξίες, μαύρες τρύπες ή άγνωστες αντιδράσεις μεταξύ «εξωτικών» σωματιδίων.
