Ας χαμηλώσουμε τα φώτα και ας στήσουμε τη σκηνή… Προχωράμε στο διάστημα, κοιτάζοντας όχι μόνο μακρινούς γαλαξίες, αλλά το απίστευτα μακρινό παρελθόν. Μια φορά κι έναν καιρό οι αστρονόμοι υπέθεταν ότι ο σχηματισμός άστρων ξεκίνησε σε τεράστιους, φωτεινούς γαλαξίες ως συγκεντρωμένο κύμα. Τώρα, νέες παρατηρήσεις που έγιναν με τη Συστοιχία Μεγάλου Χιλιοστού/Υποχιλιοστού Atacama (ALMA) μας δείχνουν ότι αυτοί οι πλημμύρες αστρικής δημιουργίας μπορεί να είχαν ξεκινήσει πολύ νωρίτερα από ό,τι πίστευαν.
Σύμφωνα με την τελευταία έρευνα που δημοσιεύτηκε στη σημερινή έκδοση του περιοδικού,Φύση, και στοAstrophysical Journal, οι ερευνητές αποκάλυψαν συναρπαστικές ανακαλύψεις που έγιναν με το νέο διεθνές παρατηρητήριο ALMA – το οποίο γιορτάζει τα εγκαίνιά του σήμερα. Μεταξύ των πολλών επιτευγμάτων του, το ALMA μας έδωσε μια ματιά ακόμα πιο βαθιά στο διάστημα – δείχνοντάς μας αρχαίους γαλαξίες που μπορεί να απέχουν δισεκατομμύρια έτη φωτός. Οι παρατηρήσεις αυτών των γαλαξιών με έκρηξη αστεριών μας δείχνουν ότι τα αστέρια δημιουργήθηκαν σε μια φρενίτιδα από τεράστιες αποθέσεις κοσμικού αερίου και σκόνης.
Φόρτωση προγράμματος αναπαραγωγής…«Όσο πιο μακρινός είναι ο γαλαξίας, τόσο πιο πίσω στο χρόνο κοιτάζει κανείς, οπότε μετρώντας τις αποστάσεις τους μπορούμε να συνθέσουμε ένα χρονοδιάγραμμα για το πόσο δυναμικά το Σύμπαν έφτιαχνε νέα αστέρια σε διαφορετικά στάδια της 13,7 δισεκατομμυρίων ετών ιστορίας του», δήλωσε ο Χοακίν Βιεϊρά (Καλιφόρνια Ινστιτούτο Τεχνολογίας, ΗΠΑ), ο οποίος ηγήθηκε της ομάδας και είναι ο κύριος συγγραφέας της εργασίας στο περιοδικόΦύση.
Πώς προέκυψαν αυτές οι παρατηρήσεις; Πριν από το ALMA, μια διεθνής ομάδα ερευνητών χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο 10 μέτρων του Νότιου Πόλου (SPT) του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ για να εντοπίσει αυτούς τους μακρινούς κατοίκους και στη συνέχεια να τους φιλοξενήσει για να ρίξει μια πιο προσεκτική ματιά στην «αστρική έκρηξη μωρών» κατά την έναρξη του Σύμπαντος. εποχή. Αυτό που βρήκαν τους εξέπληξε. Προφανώς οι γαλαξίες που σχηματίζουν αστέρια είναι ακόμη πιο απομακρυσμένοι από ό,τι υποψιαζόμασταν προηγουμένως… η επίθεση αστρικής δημιουργίας τους ξεκίνησε πριν από περίπου 12 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό το χρονικό πλαίσιο τοποθετεί το Σύμπαν σε ηλικία μόλις κάτω των 2 δισεκατομμυρίων ετών και η έκρηξη σχηματισμού άστρων συμβαίνει μερικά δισεκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από ό,τι υπέθεσαν οι αστρονόμοι. Οι παρατηρήσεις του ALMA περιελάμβαναν δύο γαλαξίες – τους πιο μακρινούς στο είδος τους που έχουν δει ποτέ – που περιείχαν μια πρόσθετη αποκάλυψη. Όχι μόνο η απόστασή τους έσπασε αστρονομικά ρεκόρ, αλλά έχουν εντοπιστεί μόρια νερού μέσα τους.
Ωστόσο, δύο γαλαξίες δεν είναι το μόνο σκορ για το ALMA. Η ερευνητική ομάδα ανέλαβε 26 γαλαξίες σε μήκη κύματος περίπου τριών χιλιοστών. Η εξαιρετική ευαισθησία αυτής της τεχνολογίας αιχμής χρησιμοποιεί τη μέτρηση των μηκών κύματος φωτός – μήκη κύματος που παράγονται από τα μόρια αερίου του γαλαξία και τεντώνονται από τη διαστολή του Σύμπαντος. Μετρώντας προσεκτικά την «έκταση», οι αστρονόμοι είναι σε θέση να μετρήσουν το χρόνο που χρειάζεται το φως για να φτάσει σε εμάς και να τελειοποιήσουν το χρονικό σημείο του.
«Η ευαισθησία και το μεγάλο εύρος μήκους κύματος του ALMA σημαίνουν ότι μπορούμε να κάνουμε τις μετρήσεις μας σε λίγα λεπτά ανά γαλαξία – περίπου εκατό φορές ταχύτερα από πριν», δήλωσε ο Axel Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie στη Βόννη, Γερμανία), ο οποίος ηγήθηκε του εργαστείτε για να μετρήσετε τις αποστάσεις από τους γαλαξίες. «Προηγουμένως, μια μέτρηση όπως αυτή θα ήταν μια επίπονη διαδικασία συνδυασμού δεδομένων τόσο από τηλεσκόπια ορατού φωτός όσο και από ραδιοτηλεσκόπια».
Ως επί το πλείστον, οι παρατηρήσεις του ALMA θα ήταν επαρκείς για τον προσδιορισμό της απόστασης, αλλά η ομάδα συμπεριέλαβε επίσης τα δεδομένα του ALMA με το πείραμα εύρεσης μονοπατιού Atacama (APEX) και το Πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο της ESO για ορισμένους γαλαξίες. Προς το παρόν, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μόνο ένα μικρό τμήμα των δυνατοτήτων του ALMA –μόλις 16 από τις 66 τεράστιες κεραίες– και εστιάζουν σε φωτεινότερους γαλαξίες. Όταν το ALMA είναι πλήρως λειτουργικό, θα μπορεί να μηδενίζει ακόμη πιο αμυδρά στόχους. Ωστόσο, οι ερευνητές δεν επρόκειτο να χάσουν καμία ευκαιρία και χρησιμοποίησαν βαρυτικό φακό για να βοηθήσουν στα ευρήματά τους.
Αυτό το μοντάζ συνδυάζει δεδομένα από το ALMA με εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA/ESA, για πέντε μακρινούς γαλαξίες. Οι εικόνες ALMA, που απεικονίζονται με κόκκινο χρώμα, δείχνουν τους μακρινούς γαλαξίες του φόντου, που παραμορφώνονται από το φαινόμενο βαρυτικού φακού που παράγεται από τους γαλαξίες στο προσκήνιο, που απεικονίζονται στα δεδομένα του Hubble με μπλε χρώμα. Οι γαλαξίες του φόντου εμφανίζονται παραμορφωμένοι σε φωτεινούς δακτυλίους γνωστούς ως δακτύλιοι του Αϊνστάιν, οι οποίοι περικυκλώνουν τους γαλαξίες στο προσκήνιο. Πιστώσεις: ALMA (ESO/NRAO/NAOJ), J. Vieira et al.
«Αυτές οι όμορφες εικόνες από το ALMA δείχνουν τους γαλαξίες φόντου παραμορφωμένους σε πολλαπλά τόξα φωτός γνωστά ως δακτύλιοι του Αϊνστάιν, που περικυκλώνουν τους γαλαξίες στο προσκήνιο», είπε ο Yashar Hezaveh (Πανεπιστήμιο McGill, Μόντρεαλ, Καναδάς), ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης του βαρυτικού φακού. «Χρησιμοποιούμε τις τεράστιες ποσότητες σκοτεινής ύλης που περιβάλλει τους γαλαξίες στη μέση του Σύμπαντος ως κοσμικά τηλεσκόπια για να κάνουμε ακόμη πιο μακρινούς γαλαξίες να φαίνονται μεγαλύτεροι και φωτεινότεροι».
Πόσο φωτεινό είναι ακριβώς; Σύμφωνα με το δελτίο ειδήσεων, η ανάλυση της παραμόρφωσης έδειξε ότι ένα μέρος αυτών των μακρινών γαλαξιών που σχηματίζουν αστέρια θα μπορούσε να είναι τόσο φωτεινό όσο 40 τρισεκατομμύρια Ήλιοι… στη συνέχεια να μεγεθύνεται έως και 22 φορές περισσότερο μέσω της βοήθειας βαρυτικού φακού.
«Μόνο λίγοι γαλαξίες με βαρυτικό φακό έχουν βρεθεί στο παρελθόν σε αυτά τα υποχιλιοστά μήκη κύματος, αλλά τώρα το SPT και το ALMA έχουν αποκαλύψει δεκάδες από αυτούς». είπε ο Carlos De Breuck (ESO), μέλος της ομάδας. «Αυτό το είδος της επιστήμης γινόταν στο παρελθόν κυρίως σε μήκη κύματος ορατού φωτός με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, αλλά τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το ALMA είναι ένας πολύ ισχυρός νέος παίκτης στον τομέα».
'Αυτό είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα αστρονόμων από όλο τον κόσμο που συνεργάζονται για να κάνουν μια εκπληκτική ανακάλυψη με μια υπερσύγχρονη εγκατάσταση', δήλωσε το μέλος της ομάδας Daniel Marrone (Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, ΗΠΑ). «Αυτή είναι μόνο η αρχή για το ALMA και για τη μελέτη αυτών των γαλαξιών με εκρήξεις αστεριών. Το επόμενο βήμα μας είναι να μελετήσουμε αυτά τα αντικείμενα με μεγαλύτερη λεπτομέρεια και να καταλάβουμε ακριβώς πώς και γιατί σχηματίζουν αστέρια με τόσο τρομερούς ρυθμούς».
Φέρτε ξανά τα φώτα του σπιτιού, παρακαλώ. Καθώς το ALMA κοιτάζει όλο και πιο μακριά στο παρελθόν, ίσως μια μέρα πιάσουμε τον εαυτό μας… κοιτάζοντας πίσω.
