Οι πρώτες γενιές αστεριών σχηματίστηκαν υπό συνθήκες πολύ διαφορετικές από οτιδήποτε μπορούμε να παρατηρήσουμε στο κοντινό Σύμπαν σήμερα. Οι επιστήμονες μελετούν αυτές τις διαφορές χρησιμοποιώντας ισχυρά τηλεσκόπια, όπως το τηλεσκόπιο ALMA, το οποίο μπορεί να ανιχνεύσει γαλαξίες τόσο μακρινούς που το φως τους έχει χρειαστεί δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς.

Στη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society», μια διεθνής ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Τομ Μπακς του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Chalmers στη Σουηδία, μέτρησε τη θερμοκρασία ενός από τα πιο απομακρυσμένα εργοστάσια αστεριών που γνωρίζουμε. Ο γαλαξίας, γνωστός ως Y1, βρίσκεται τόσο μακριά που το φως του έχει χρειαστεί πάνω από 13 δισ. χρόνια για να φτάσει στη Γη.

Για να μπορέσουν να ανιχνεύσουν τη θερμοκρασία του γαλαξία, οι επιστήμονες χρειάστηκαν την υψηλή ευαισθησία του τηλεσκοπίου ALMA, που είναι ένα από τα μεγαλύτερα στον κόσμο.

Η μελέτη έδειξε ότι η σκόνη του γαλαξία λάμπει σε θερμοκρασία 90 Kelvin, περίπου -180 βαθμούς Κελσίου. Ο Y1 παράγει αστέρια με εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό, πάνω από 180 ηλιακές μάζες τον χρόνο, την ώρα που κατά μέσο όρο ο Γαλαξίας μας δημιουργεί μόνο περίπου μία ηλιακή μάζα ετησίως.

«Η θερμοκρασία είναι σίγουρα ψυχρή σε σύγκριση με τη σκόνη που συναντούμε στη Γη, αλλά είναι πολύ θερμότερη από οποιονδήποτε άλλο συγκρίσιμο γαλαξία που έχουμε δει», σημειώνει ένας από τους ερευνητές, ο αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Nagoya στην Ιαπωνία Γιοΐτσι Ταμούρα, και προσθέτει: «Αυτό επιβεβαίωσε ότι είναι πραγματικά ένα ακραίο εργοστάσιο αστεριών. Παρόλο που είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε έναν γαλαξία σαν κι αυτόν, πιστεύουμε ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν πολλοί περισσότεροι εκεί έξω. Εργοστάσια αστεριών, όπως ο Y1, θα μπορούσαν να ήταν συνηθισμένα στο πρώιμο Σύμπαν».

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο γαλαξίας Y1 μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση ενός κοσμικού μυστηρίου. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι γαλαξίες στο πρώιμο Σύμπαν φαίνεται να έχουν πολύ περισσότερη σκόνη από ό,τι θα μπορούσαν να έχουν παραγάγει τα άστρα τους στο σύντομο χρονικό διάστημα της ύπαρξής τους. Οι αστρονόμοι έχουν προβληματιστεί για αυτό, αλλά η ασυνήθιστη θερμοκρασία του Y1 φαίνεται να δίνει μια πιθανή εξήγηση.

«Οι γαλαξίες στο πρώιμο Σύμπαν φαίνεται να είναι πολύ νέοι για την ποσότητα σκόνης που περιέχουν. Αυτό είναι περίεργο, επειδή δεν έχουν αρκετά παλιά άστρα, γύρω από τα οποία δημιουργούνται οι περισσότεροι κόκκοι σκόνης. Αλλά μια μικρή ποσότητα θερμής σκόνης μπορεί να είναι εξίσου φωτεινή με μεγάλες ποσότητες ψυχρής σκόνης, και αυτό ακριβώς βλέπουμε στο Y1. Παρότι αυτοί οι γαλαξίες είναι ακόμα νέοι και δεν περιέχουν ακόμη πολλά βαριά στοιχεία ή σκόνη, αυτά που έχουν είναι ταυτόχρονα ζεστά και φωτεινά», εξηγεί η ερευνήτρια Λάουρα Σομοβίγκο από το Ινστιτούτο Flatiron και το Πανεπιστήμιο Columbia στις ΗΠΑ.

Πηγή: ΑΠΕ ΜΠΕ

Η εκθαμβωτική εικόνα δείχνει έναν κοντινό γαλαξία, τον NGC 6505, που περιβάλλεται από έναν τέλειο κύκλο φωτός. Ο δακτύλιος δίνει μια ματιά σε έναν πιο μακρινό γαλαξία, που βρίσκεται ακριβώς πίσω από τον NGC 6505, του οποίου το αστρικό φως έχει λυγίσει γύρω από τον γαλαξία του πρώτου πλάνου.

«Αυτό είναι ένα όμορφο, εξαιρετικό, συναρπαστικό και τυχερό εύρημα στα πρώτα μας δεδομένα», δήλωσε ο καθηγητής Stephen Serjeant, αστρονόμος στο Open University. «Ένα δαχτυλίδι του Αϊνστάιν τόσο τέλειο όσο κι αυτό είναι εξαιρετικά σπάνιο. Μπορούμε να δούμε έναν γαλαξία φόντου μέσα από τον στρεβλό χώρο και χρόνο ενός πολύ κοντινού γαλαξία στο προσκήνιο».

Η γενική θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν προβλέπει ότι το φως θα κάμπτεται γύρω από τεράστια αντικείμενα στο διάστημα, πράγμα που σημαίνει ότι οι γαλαξίες μπορούν να λειτουργήσουν ως τεράστιοι φακοί. Οι δακτύλιοι του Αϊνστάιν είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τους αστρονόμους, επειδή αποκαλύπτουν αντικείμενα που διαφορετικά θα κρύβονταν από τη θέα και υποδεικνύουν τη μάζα του ενδιάμεσου γαλαξία – συμπεριλαμβανομένης οποιασδήποτε κρυμμένης μάζας με τη μορφή σκοτεινής ύλης. Σε αυτή την περίπτωση, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι ο γαλαξίας στο προσκήνιο περιλαμβάνει περίπου το 11% της σκοτεινής ύλης. Αυτό είναι ένα σχετικά μικρό κλάσμα δεδομένου ότι η σκοτεινή ύλη πιστεύεται ότι κυριαρχεί στο συνολικό περιεχόμενο μάζας του σύμπαντος.

Η αποκάλυψη των μυστικών της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, που μαζί αποτελούν το 95% του σύμπαντος, είναι ο κεντρικός στόχος της αποστολής του 1 δισεκατομμυρίου ευρώ της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος. Τελικά το τηλεσκόπιο, το οποίο μπορεί να ανιχνεύσει γαλαξίες έως και 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, στοχεύει να δημιουργήσει τον μεγαλύτερο κοσμικό τρισδιάστατο χάρτη που έχει κατασκευαστεί ποτέ. Αυτό θα επιτρέψει στους αστρονόμους να συμπεράνουν τη μεγάλης κλίμακας κατανομή της σκοτεινής ύλης και να αποκαλύψουν την επιρροή της σκοτεινής ενέργειας, μιας μυστηριώδους δύναμης που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος. Το τηλεσκόπιο θα τραβήξει εικόνες αντικειμένων σε απόσταση έως και 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, αλλά η τελευταία εικόνα δείχνει την απαράμιλλη ικανότητά του για αιχμηρές παρατηρήσεις.

Ο γαλαξίας NGC 6505 απέχει περίπου 590 μέτρα έτη φωτός από τη Γη – σε απόσταση αναπνοής από κοσμικούς όρους – και ο ανώνυμος γαλαξίας υποβάθρου απέχει 4,42 δισεκατομμύρια έτη φωτός. «Βρίσκω πολύ ενδιαφέρον το γεγονός ότι αυτός ο δακτύλιος παρατηρήθηκε σε έναν πολύ γνωστό γαλαξία, ο οποίος ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1884», δήλωσε η Δρ Valeria Pettorino, επιστήμονας του προγράμματος ESA Euclid.

«Ο γαλαξίας είναι γνωστός στους αστρονόμους εδώ και πολύ καιρό. Και όμως αυτό το δαχτυλίδι δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν. Αυτό δείχνει πόσο ισχυρός είναι ο Ευκλείδης, βρίσκοντας νέα πράγματα ακόμα και σε μέρη που νομίζαμε ότι γνωρίζαμε καλά».

Πηγή: The Guardian / Κεντρική φωτογραφία: ESA