Πόσο εύκολο είναι να δούμε τα αρχικά στάδια δημιουργίας σμηνών γαλαξιών. Πόσο πίσω στο χρόνο πρέπει να δούμε με τα τηλεσκόπια μας; Πότε τελος πάντων δημιουργήθηκαν τα πιο πρώιμα σμήνη γαλαξιών;
Τα σμήνη γαλαξιών είναι ομάδες εκατοντάδων ή και χιλιάδων γαλαξιών που είναι μεταξύ τους δεμένα χάρη στη βαρύτητα. Τα πρωτοσμήνη είναι τα πρώιμα στάδια δημιουργίας σμηνών γαλαξιών. Μέχρι πρότινος οι επιστήμονες πίστευαν πως αυτά τα αρχικά στάδια δημιουργίας σμηνών γαλαξιών έλαβαν χώρα 3 δισεκατομμύρια έτη μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η οποία δημιούργησε το Σύμπαν μας.
Δύο ομάδες όμως αστροφυσικών ανακάλυψαν πρόσφατα κάτι διαφορετικό! Ότι τα πρωταρχικά στάδια δημιουργίας σμηνών γαλαξιών μπορούν να συμβούν πολύ πιο πριν, όταν το Σύμπαν μας ήταν μόλις 1.5 δισεκατομμυρίων ετών!
Η μία ομάδα με βασικό ερευνητή τον Tim Miller (Dalhousie University, Canada και Yale University, US) βρήκε 14 αστρογόνους (starburst) γαλαξίες οι οποίοι βρίσκονται σε διαδικασία σύγκρουσης και θα εξελιχθούν σε ένα τεράστιο σμήνος ή υπεραμήνος γαλαξιών. Η άλλη ομάδα με βασικό ερευνητή τον Iván Oteo (University of Edinburgh, United Kingdom) βρήκε ένα παρόμοιο σύμπλεγμα 10 αστρογόνων γαλαξιών οι οποίοι αποτελούν ένα τεράστο πρωτοσμήνος γαλαξιών.
Και οι δυο ομάδες έκαναν χρήση δεδομένων από τα τηλεσκόπια ALMA και APEX. Αυτοί οι γαλαξίες φαίνονται σαν μικρές θολές κουκίδες ακόμα και με το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ. Χάρη όμως στο ALMA και την εξαιρετική διακριτική ικανότητά του, είχαν τη δυνατότητα να ξεχωρίσουν τους γαλαξίες τον ένα από τον άλλο παρόλο που βρίσκονται δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς, όταν το Σύμπαν ήταν το 1/10 της σημερινής του ηλικίας.
Ακόμα πιο εκπληκτικό είναι το πόσο κοντά βρίσκονται αυτοί οι γαλαξίες ο ένας στον άλλο. Ο χώρος που καταλαμβάνουν έχει ακτίνα όσο η απόσταση μεταξύ του Γαλαξία μας και των δορυφόρων του Γαλαξία μας, τα νέφη του Μαγγελάνου. Είναι πολύ κοντά δηλαδή μεταξύ τους!
Και αυτό το γεγονός προκάλεσε μεγάλη έκπληξη στους ερευνητές! Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύπτεται τόσο ενεργή περιοχή στο Σύμπαν, όταν αυτό ήταν τόσο νέο!
Οι αστρογόνοι αυτοί γαλαξίες «γεννάνε» αστέρια σε πολύ μεγάλους ρυθμούς. Για να πάρετε μια ιδέα, στον γαλαξία μας δημιουργείται ένα καινούριο αστέρι κάθε 1 χρόνο ενώ σε αυτούς τους γαλαξίες δημιουργούνται συνολικά 15000 αστέρια κάθε χρόνο!
Η ύπαρξη αυτών των γαλαξιών, με τους τεράστιους ρυθμούς δημιουργίας αστέρων όταν το Σύμπαν ήταν μόνο 1.5 δισεκατομμύρια ετών είναι εκπληκτικό. Και η ανακάλυψη δημιουργεί πολλά ερωτήματα στους ειδικούς.
Σύμφωνα με θεωρητικά μοντέλα και προσομοιώσεις, πρωτοσμήνη με τόσο μεγάλη μάζα θέλουν περισσότερο χρόνο για να εξελιχθούν απ’ ότι αυτά που παρατήρησαν οι δύο ομάδες. Οι αστρογόνοι γαλαξίες έχουν μικρή διάρκεια ζωής σε σχέση με το χρόνο που κάνει να εξελιχθεί το σύστημα. Κανονικά για να δημιουργηθούν τέτοιοι τεράστιοι σχηματισμοί πρέπει να περάσουν αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια και να γίνει αυτό σταδιακά.
Είναι αινιγματικό το πώς αυτοί οι αστρογόνοι γαλαξίες με τους τεράστιους ρυθμούς δημιουργίας αστέρων ήρθαν τόσο κοντά σε τόσο λίγο χρονικό διάστημα μετά τη μεγάλη έκρηξη, ώστε να αποτελέσουν τα μεγαλύτερα και πιο μακρινά πρωτοσμήνη που γνωρίζουμε μέχρι σήμερα.
Αναπάντητο παραμένει και το ερώτημα πού βρήκαν το υλικό, τόσο αέριο και σκόνη δηλαδή, οι αστρογόνοι γαλαξίες για τη δημιουργία όλων αυτών των αστεριών. Μια από τις εξηγήσεις που δίνουν οι δυο ομάδες είναι ότι υπάρχει κάποιος μηχανισμός που λειτουργεί σαν καταλύτης στη δημιουργία του τεράστιου αριθμού αστεριών στους γαλαξίες αυτούς. Ή ότι το υλικό αυτό προέρχεται από τον κοσμικό ιστό. Ο κοσμικός ιστός είναι η δομή πάνω στην οποία δημιουργούνται τα σμήνη γαλαξιών. Και μοιάζει με σύστημα νευρώνων του εγκεφάλου! Οι ερευνητές των ομάδων αυτών λοιπόν πιστεύουν ότι το αέριο από τον κοσμικό ιστό μεταφέρεται διαρκώς στους αστρογόνους γαλαξίες που αποτελούν τα πρωτοσμήνη. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει συνεχής προσφορά υλικού για τη δημιουργία αστεριών και γι’ αυτό δημιουργούνται δεκάδες χιλιάδες αστέρια το χρόνο σε αυτούς τους γαλαξίες.
Εμπνευσμένο! Περισσότερες παρατηρήσεις και έρευνα θα φέρουν στο φως το μηχανισμό πίσω από τη δημιουργία των πρώιμων σμηνών γαλαξιών, που θα καταλήξουν να γίνουν υπερσμήνη γαλαξιών, καθώς και το πως αυτοί οι γαλαξίες έγιναν τόσο μαζικοί σε τόσο λίγο χρονικό διάστημα.
Το σίγουρο είναι ότι τίποτα δεν ξεφεύγει από το ALMA και τη διαπεραστική του ματιά! Και σαν επιστημονική κοινότητα ανυπομονούμε να δούμε τα δεδομένα που θα μας στείλουν τα επόμενης γενιάς τηλεσκόπια, όπως το JWST. Bring it on!
