Το τηλεσκόπιο James Webb (JWST) συνεχίζει να ανατρέπει την κατανόησή μας για το πρώιμο σύμπαν. Μια νέα μελέτη έχει αποκαλύψει τα «κόκκινα τέρατα»-γίγαντες γαλαξίες πλούσιους σε αστέρες που αμφισβητούν τις προσδοκίες των αστρονόμων.
Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι οι πρώτοι γαλαξίες σχημάτισαν αστέρες πολύ πιο γρήγορα από όσο πιστευόταν στο παρελθόν, σηματοδοτώντας την αυγή μιας νέας εποχής στην κοσμική εξερεύνηση.
Ένα πολύ πιο πυκνό πρώιμο σύμπαν
Από την εκτόξευσή του, το JWST έχει αποκαλύψει ότι το νεαρό σύμπαν ήταν 10 έως 100 φορές πλουσιότερο σε γαλαξίες από όσο είχαν φανταστεί οι επιστήμονες. Ακόμη πιο εκπληκτικό είναι ότι μερικοί από αυτούς τους γαλαξίες φαίνονταν μεγαλύτεροι και πιο δομημένοι από όσο αναμενόταν.
Σε κάποιο στάδιο ανάλυσης, οι ερευνητές πίστευαν ακόμη ότι είχαν βρει «αδύνατους για να υπάρχουν» γαλαξίες, τόσο μαζικούς που υπερέβαιναν τη διαθέσιμη ύλη για τον σχηματισμό τους.
Αλλά μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature προχωρά ακόμη παραπέρα: επιβεβαιώνει ότι αρκετοί πρώιμοι γαλαξίες αναπτύχθηκαν με ρυθμό πολύ μεγαλύτερο από αυτό που προέβλεπαν τα τυπικά μοντέλα.
Τα «κόκκινα τέρατα»: Υπερπαραγωγικοί γαλαξίες
Ανάμεσα στους 36 μαζικούς γαλαξίες που μελετήθηκαν στο πρόγραμμα Fresco του JWST, οι αστρονόμοι εντόπισαν τρία εξαιρετικά αντικείμενα που ονομάζονται πλέον «κόκκινα τέρατα». Αυτοί οι γαλαξίες ξεχωρίζουν γιατί μετέτρεψαν σχεδόν το 50% της διαθέσιμης ύλης σε αστέρες, ένα ρυθμό 500 φορές υψηλότερο από αυτόν του γαλαξία μας.
Σύμφωνα με τη Mengyuan Xiao, μεταπτυχιακή ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης και επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι πρώιμοι γαλαξίες θα μπορούσαν να σχηματίσουν αστέρες με απόδοση που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ πριν.
«Τα κόκκινα τέρατα είναι μόνο η αρχή μιας νέας εποχής στην εξερεύνηση του πρώιμου σύμπαντος», δηλώνει.
Ταχεία ανάπτυξη και ένα διαρκές μυστήριο
Αλλά πώς κατάφεραν αυτά τα τέρατα να αναπτυχθούν τόσο μεγάλα, τόσο γρήγορα; Ο David Elbaz, αστροφυσικός στο CEA και συν-συγγραφέας της μελέτης, προτείνει ότι αυτά τα αντικείμενα μπορεί να βρίσκονται σε πυκνοκατοικημένες περιοχές, ίσως λειτουργώντας ως πρόδρομοι των γαλαξιακών συμπλεγμάτων.
Πολλές θεωρίες θα μπορούσαν να εξηγήσουν αυτή την εξαιρετική ανάπτυξη:
- Επάρκεια αερίου που είναι πιο αποτελεσματική: Τα κοσμικά νήματα-τεράστιες δομές ύλης που συνδέουν γαλαξίες-μπορεί να παρείχαν αέριο με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα σε αυτούς τους γαλαξίες στο παρελθόν.
- Η επιρροή των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών: Αυτές οι υπερδραστικές μαύρες τρύπες, οι οποίες ήταν ήδη κοινές σε τέτοιες πρώιμες εποχές, μπορεί να έχουν συμπιέσει την περιβάλλουσα ύλη, επιταχύνοντας τον σχηματισμό αστέρων.
Ωστόσο, αυτές οι εξηγήσεις εξακολουθούν να είναι ατελείς. «Ακόμη δεν μπορούμε να αναπαραγάγουμε ένα σύμπαν που ήταν τόσο δομημένο τόσο νωρίς», παραδέχεται ο David Elbaz. Για να λύσουν πλήρως αυτό το μυστήριο, οι αστρονόμοι θα χρειαστούν περισσότερες παρατηρήσεις και προηγμένες προσομοιώσεις για να βελτιώσουν τα μοντέλα τους.