Εντοπίστηκε γαλαξίας που προκαλεί πονοκέφαλο στους αστρονόμους
Ένας τεράστιος γαλαξίας από το πρώιμο Σύμπαν έχει προκαλέσει αμηχανία στους αστρονόμους επειδή δεν δείχνει κανένα σημάδι περιστροφής.
Αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb εντόπισαν έναν ασυνήθιστο γαλαξία που δημιουργήθηκε λιγότερο από δύο δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη ο οποίος φαίνεται να στερείται κάτι που οι επιστήμονες θεωρούσαν αναμενόμενο, την περιστροφή.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι οι γαλαξίες θεωρείται γενικά πως αρχίζουν να περιστρέφονται καθώς σχηματίζονται εξαιτίας της βαρύτητας και των ρευμάτων αερίων που εισρέουν σε αυτούς. Ωστόσο, αυτός ο μακρινός γαλαξίας γνωστός ως XMM-VID1-2075 δεν παρουσιάζει σημάδια αυτής της κίνησης γεγονός που τον καθιστά μια απρόσμενη ανακάλυψη.
Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Naure Astronomy» και ο επικεφαλής συγγραφέας Μπεν Φόρεστ ερευνητής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Ντέιβις δήλωσε ότι γαλαξίες χωρίς εμφανή περιστροφή συνήθως παρατηρούνται πολύ αργότερα στην κοσμική ιστορία. «Αυτός ειδικά δεν έδειξε καμία ένδειξη περιστροφής, κάτι που ήταν απρόσμενο και πολύ ενδιαφέρον»
Οι σημερινές θεωρίες για το σχηματισμό γαλαξιών υποστηρίζουν ότι οι νεαροί γαλαξίες θα πρέπει φυσικά να περιστρέφονται καθώς συγκεντρώνουν ύλη. Ωστόσο, με την πάροδο δισεκατομμυρίων ετών, οι επαναλαμβανόμενες συγχωνεύσεις μεταξύ γαλαξιών μπορούν να διαταράξουν ή να ακυρώσουν εν μέρει αυτή την κίνηση.
Η διαδικασία αυτή θεωρείται ότι απαιτεί εξαιρετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Για αυτό οι αστρονόμοι εξεπλάγησαν όταν βρήκαν έναν γαλαξία με αυτά τα χαρακτηριστικά σε μια εποχή όπου το σύμπαν ήταν μικρότερο από 2 δισεκατομμύρια χρόνια.
Κοντινοί μεγάλοι γαλαξίες μερικές φορές εμφανίζουν μικρή οργανωμένη περιστροφή και αντίθετα περιέχουν άστρα που κινούνται σε πολλές τυχαίες κατευθύνσεις. Οι επιστήμονες συνδέουν συνήθως αυτή τη συμπεριφορά με γαλαξίες που έχουν περάσει από μακρές ιστορίες συγκρούσεων και συγχωνεύσεων.
Πριν χρησιμοποιήσουν το James Webb οι ερευνητές είχαν ήδη παρατηρήσει τον XMM-VID1-2075 με το Αστεροσκοπείο W.M. Keck στη Χαβάη στο πλαίσιο του προγράμματος MAGAZ3NE.
Οι προηγούμενες παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι ο γαλαξίας ήταν ήδη τεράστιος για την εποχή του περιέχοντας αρκετές φορές περισσότερα άστρα από τον γαλαξία μας. Τα δεδομένα έδειξαν επίσης ότι ο γαλαξίας είχε σε μεγάλο βαθμό σταματήσει να δημιουργεί νέα άστρα.
«Οι προηγούμενες παρατηρήσεις του πογράμματος MAGAZ3NE είχαν επιβεβαιώσει ότι αυτός ήταν ένας από τους πιο μαζικούς γαλαξίες του πρώιμου σύμπαντος, με ήδη αρκετές φορές περισσότερα άστρα από τον γαλαξία μας και επίσης επιβεβαίωσαν ότι δεν σχημάτιζε πλέον νέα άστρα κάτι που τον έκανε ιδανικό στόχο για περαιτέρω παρατηρήσεις» λέει ο Φόρεστ.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε αργότερα το James Webb για να μελετήσει τον XMM-VID1-2075 και δύο ακόμη γαλαξίες της ίδιας περίπου εποχής με μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Το James Webb επέτρεψε στους αστρονόμους να μετρήσουν πώς κινούνταν η ύλη μέσα σε κάθε γαλαξία.
«Αυτό το είδος εργασίας έχει γίνει πολλές φορές με κοντινούς γαλαξίες επειδή είναι πιο κοντά και μεγαλύτεροι, οπότε μπορείς να κάνεις τέτοιες μελέτες από τη Γη αλλά είναι πολύ δύσκολο με γαλαξίες υψηλής ερυθρής μετατόπισης επειδή φαίνονται πολύ μικρότεροι στον ουρανό. Το James Webb πραγματικά επεκτείνει τα όρια αυτών των μελετών.»
Η ερυθρή μετατόπιση (redshift) είναι το φαινόμενο όπου το μήκος κύματος του φωτός από ένα ουράνιο σώμα αυξάνεται, κάνοντάς το να φαίνεται πιο κόκκινο. Είναι το κλειδί της σύγχρονης αστρονομίας για τη μέτρηση των αποστάσεων και της κίνησης στο Σύμπαν. Από τους τρεις γαλαξίες που εξετάστηκαν ο ένας έδειξε καθαρή περιστροφή ένας άλλος φαινόταν πιο ακανόνιστος και ο XMM-VID1-2075 παρουσίασε τυχαίες κινήσεις χωρίς συνολική περιστροφή.
«Αυτό είναι συμβατό με ορισμένους από τους πιο μαζικούς γαλαξίες στο τοπικό Σύμπαν αλλά ήταν κάπως απρόσμενο να το βρούμε τόσο νωρίς» εξηγεί ο Φόρεστ. Οι αστρονόμοι προσπαθούν τώρα να καταλάβουν πώς αυτός ο γαλαξίας έγινε τόσο γρήγορα αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν «αργός περιστρεφόμενος γαλαξίας». Μία εξήγηση είναι ότι ο γαλαξίας ίσως συγκρούστηκε με έναν άλλο γαλαξία που περιστρεφόταν σχεδόν προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ένα τέτοιο γεγονός θα μπορούσε να είχε διαταράξει ή ακυρώσει μεγάλο μέρος της περιστροφής του συστήματος.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι παρατηρήσεις του Webb ίσως υποστηρίζουν αυτή την ιδέα. «Για αυτόν τον συγκεκριμένο γαλαξία βλέπουμε μια μεγάλη περίσσεια φωτός στο πλάι. Αυτό υποδηλώνει την παρουσία κάποιου άλλου αντικειμένου που εισήλθε και αλληλεπιδρά με το σύστημα, ενδεχομένως αλλάζοντας τη δυναμική του» λένε οι ερευνητές.
Η ομάδα σχεδιάζει να συνεχίσει την αναζήτηση και άλλων γαλαξιών όπως ο XMM-VID1-2075 στο πρώιμο Σύμπαν. Στη συνέχεια οι επιστήμονες θα μπορούν να συγκρίνουν αυτές τις ανακαλύψεις με προσομοιώσεις υπολογιστών ώστε να κατανοήσουν καλύτερα πώς εξελίχθηκαν οι γαλαξίες λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
«Υπάρχουν ορισμένες προσομοιώσεις που προβλέπουν ότι θα υπάρχει ένας πολύ μικρός αριθμός από αυτούς τους μη περιστρεφόμενους γαλαξίες πολύ νωρίς στο Σύμπαν, αλλά θεωρούν ότι θα είναι αρκετά σπάνιοι. Αυτός είναι ένας τρόπος με τον οποίο μπορούμε να ελέγξουμε αυτές τις προσομοιώσεις και να καταλάβουμε πόσο συχνοί είναι πραγματικά κάτι που στη συνέχεια μπορεί να μας δώσει πληροφορίες για το αν οι θεωρίες μας σχετικά με αυτή την εξέλιξη είναι σωστές» καταλήγει ο Φόρεστ.
