Ματιές στο αρχικό σύμπαν αποκαλύπτουν εκπληκτικά ώριμους γαλαξίες

Από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, 8 Ιουλίου 2004

Μια σπάνια παρατήρηση στο απώτατο παρελθόν, όταν το σύμπαν ήταν στη βρεφική του ηλικία,  αποκάλυψε κάτι που τρομάζει: ώριμους, πλήρως διαμορφωμένους γαλαξίες εκεί που οι επιστήμονες ανέμεναν να ανακαλύψουν γαλαξίες σε σχεδόν  νηπιακή ηλικία.

"Μέχρι τώρα, υποθέταμε ότι οι γαλαξίες άρχιζαν να διαμορφώνονται μεταξύ 8 και 11 δισεκατομμυρίων ετών πριν, αλλά αυτό που βρήκαμε δείχνει ότι δεν είναι σωστό", λέει  ο Karl Glazebrook, καθηγητής της Φυσικής και της Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη και ένας από τους συντάκτες της εργασίας που δημοσιεύτηκε στο Nature. "Φαίνεται ότι ένα απροσδόκητα μεγάλο μέρος άστρων στους μεγάλους γαλαξίες ήταν ήδη εν ενεργεία στην πρώτη εποχή του Σύμπαντος, και αυτό μας αναγκάζει να αλλάξουμε τις πεποιθήσεις μας. Νομίζαμε ότι οι τεράστιοι γαλαξίες εμφανίστηκαν πολύ αργότερα".

Χρησιμοποιώντας το Frederick Gillett Gemini North Telescope στο Mauna Kea της Χαβάης, ο Glazebrook και μια πολυεθνική ομάδα ερευνητών, η Gemini Deep Deep Survey (GDDS), υιοθέτησαν μια ειδική τεχνική για να παρατηρήσουν ένα κοσμολογικό τυφλό σημείο. Εκείνη η εποχή, πριν 8 δισεκατομμύρια έως 11 δισεκατομμύρια χρόνια, ονομάζεται "the Redshift Desert", ενώ τότε το σύμπαν ήταν μόνο 3 έως 6 δισεκατομμυρίων ετών.  Ο λόγος που έχει παραμείνει σχετικά ανεξερεύνητη μέχρι τώρα, ήταν οι δυσκολίες στη συλλογή του φωτός από τους πιο εξασθενημένους γαλαξίες. Αλλά, η ομάδα συνέλεξε και ανέλυσε τα φάσματα από 300 γαλαξίες, που αποτελούν το πληρέστερο δείγμα που λήφθηκε ποτέ από εκείνη την εποχή.

"Αναμέναμε να μην βρούμε καθόλου ογκώδεις γαλαξίες σε μια εποχή πριν, περίπου, 9 δισεκατομμύρια χρόνια, επειδή τα θεωρητικά μοντέλα προβλέπουν ότι οι μεγάλοι γαλαξίες διαμορφώθηκαν προς το τέλος. Αντί αυτού, βρήκαμε ιδιαίτερα αναπτυγμένους γαλαξίες που δεν έπρεπε να ήταν εκεί, αλλά είναι", λέει ο Glazebrook.

Αυτά τα συμπεράσματα είναι αντίθετα προς την κυρίαρχη θεωρία της γαλαξιακής εξέλιξης, που προϋποθέτει ότι σε αυτό το αρχικό στάδιο, πρώτα φτιάχνονται οι μικροί γαλαξίες και αυτοί εν συνεχεία συγχωνεύονται για να φτιάξουν ακόμα μεγαλύτερους γαλαξίες. Αυτό το "ιεραρχικό μοντέλο", προβλέπει ότι οι μεγάλοι γαλαξίες, όπως εκείνοι που μελετήθηκαν από το GDDS, δεν θα υπήρχαν ακόμα.

"Υπάρχουν προφανώς μερικές πτυχές των πρώτων γαλαξιών που ακόμα δεν καταλαβαίνουμε. Βρίσκουμε λιγότερους ογκώδεις γαλαξίες στο παρελθόν, αλλά πιο πολλούς απ' ό,τι αναμέναμε. Αυτό το αποτέλεσμα μας δίνει μια μεγάλη ένδειξη ως προς τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται τα αστέρια από το αόρατο αέριο στο ιεραρχικό μοντέλο, το οποίο δεν γίνεται αρκετά κατανοητό κάτω από τις τρέχουσες θεωρίες. Κάποιο νέο συστατικό απαιτείται ώστε να σχηματιστούν περισσότερα αστέρια νωρίτερα στους μεγάλους γαλαξίες. Αλλά τι είναι αυτό το συστατικό, δεν το ξέρουμε ακόμα", λέει ο Glazebrook