Το τέλος των μικρών γαλαξιών

Πηγή: space.com, Ιούνιος 2006

Όταν το σύμπαν ήταν νεαρό, σχηματίστηκαν αμέτρητοι νάνοι γαλαξίες θερμαίνοντας το σύμπαν και αποτρέποντας το σχηματισμό περισσότερων μικρών γαλαξιών, προτείνει μια νέα μελέτη.

Το Big Bang, μια θεωρητική αρχή στον Κόσμο, θεωρείται ότι είχε παράγει αφθονία καυτών ουσιών - ηλεκτρονίων καθώς και ιόντων υδρογόνου και ηλίου. Το υλικό αυτό διαστέλλεται γρήγορα. Αλλά καθώς ο χώρος επεκτείνεται, η ύλη ψύχθηκε και τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα μπόρεσαν να σχηματίσουν ουδέτερα άτομα ενώ  απορρόφησαν το περιβάλλον φως.

Το γεγονός αυτό - η απορρόφηση της ακτινοβολίας - έθεσε μια σκοτεινή 'κουρτίνα' σε όλο το διάστημα. Αυτή η σκοτεινή εποχή ονομάζεται Κοσμικός Μεσαίωνας.

Ο Κοσμικός Μεσαίωνας τελείωσε μόνο όταν σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες και άρχισαν να λάμπουν. Το φως τους έγδυσε από τα ουδέτερα αέρια τα ηλεκτρόνια τους στο σύμπαν και παρήχθησαν έτσι φορτισμένα ιόντα, μια διαδικασία που λέγεται επαναϊονισμός.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το αέριο επαναϊονίστηκε και επίσης θερμάνθηκε.

Το καυτό αέριο δεν συγκεντρώνεται εύκολα μαζί για να σχηματίσει τα αστέρια και τους γαλαξίες. Εάν το αέριο είναι πολύ καυτό, απαιτείται μια πολύ μεγάλη συγκέντρωση μάζας από το αέριο, ώστε με την ισχυρή βαρυτική έλξη να προσελκύσει αρκετή πρόσθετη ύλη για να δημιουργηθεί ο σπόρος από τον οποίο μπορεί να διαμορφωθεί ένας γαλαξίας.

Πριν από την περίοδο του επαναϊονισμού, μόνο οι γαλαξίες που περιέχουν υλικό 100 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών θα μπορούσαν να σχηματιστούν εύκολα. Μετά από αυτήν την περίοδο, όμως, έπρεπε να συγκεντρωθούν για να κάνουν έναν γαλαξία υλικό περισσότερο από 10 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Επομένως, η θεωρία δηλώνει ότι ο σχηματισμός των νάνων γαλαξιών - που περιέχουν μέχρι μερικά δισεκατομμύρια αστέρια - θα είχε κατασταλεί κατά τη διάρκεια αυτής της εποχής υπέρ των πιο μεγάλων συλλογών από αστέρια.

"Αν και αυτό ήταν θεωρητικά γνωστό, δεν είχε αποδειχθεί", λέει ο Stuart Wyithe της Σχολής Φυσικής στη Μελβούρνη. "Έχουμε τώρα στοιχεία ότι αυτό εμφανίστηκε στο τέλος της περιόδου του Κοσμικού Μεσαίωνα, όταν τα μη δομημένα στοιχεία στο διάστημα εξελίχθηκαν κάτω από τη βαρύτητα που βλέπουμε σήμερα στο σύμπαν".

Οι ερευνητές καθόρισαν τις μάζες των αρχικών γαλαξιών εξετάζοντας το φως που εκπέμφθηκε από τα κβάζαρ, πολύ απόμακρους γαλαξίες με λαμπρούς πυρήνες και οι οποίοι τροφοδοτήθηκαν από τις υπερβολικά μεγάλες μαύρες τρύπες. Στον βρεφικό Κόσμο, τα νέφη του υδρογόνου απορρόφησαν το φως από τα κβάζαρ. Εάν υπάρχουν μεγαλύτεροι και λιγότεροι γαλαξίες, υπάρχει περισσότερη απόκλιση στην απορρόφηση που φαίνεται ανάλογα με την διεύθυνση που κοιτάζουμε. 

"Σαν αναλογία, υποθέστε ότι είστε σε ένα δωμάτιο όπου ο καθένας μιλά", εξηγεί ο Wyithe. "Εάν αυτό το δωμάτιο είναι αραιά εποικημένο, τότε ο θόρυβος υποβάθρου είναι δυνατότερος σε μερικά μέρη του δωματίου από κάποια άλλα. Εντούτοις εάν το δωμάτιο είναι γεμάτο, τότε ο θόρυβος υποβάθρου είναι ο ίδιος παντού."

"Το γεγονός ότι βλέπουμε διακυμάνσεις στο φως από τα κβάζαρ αυτό υπονοεί ότι το βρεφικό σύμπαν έμοιαζε σαν το αραιό δωμάτιο παρά το γεμάτο. Διαπιστώσαμε ότι οι διακυμάνσεις στο φως από τα κβάζαρ υπονοούν ότι το σύμπαν τότε ήταν αραιά κατοικημένο", συμπληρώνει ο Wyithe.