Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) της NASA έχει αποκαλύψει νέες ανακαλύψεις για το πρώιμο σύμπαν από την εκτόξευσή του στις 25 Δεκεμβρίου 2021, προσφέροντας πρωτοποριακές γνώσεις για το σύμπαν.
Τα ευρήματα του JWST τα τελευταία τρία χρόνια, καλύπτουν μελέτες σχετικά με το Ηλιακό Σύστημα, τον Γαλαξία μας, τα πρώτα αστέρια και τους γαλαξίες που σχηματίστηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, τους εξωπλανήτες και τα πιθανά σημάδια ζωής.
Τοποθετημένο πέρα από την ατμόσφαιρα της Γης για να αποφεύγονται οι παρεμβολές του φωτός, οι κάμερες ορατού και υπέρυθρου του τηλεσκοπίου έχουν καταγράψει εκπληκτικές εικόνες από τις πιο μακρινές και αρχαίες περιοχές του σύμπαντος.
Με τις εξαιρετικές του δυνατότητες απεικόνισης, το JWST ανακάλυψε τον γαλαξία JADES-GS-z14-0 όπως ήταν περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, έχοντας συσσωρεύσει μάζα ισοδύναμη με 400 εκατομμύρια ήλιους σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Σε αντίθεση με τους περισσότερους γαλαξίες, οι οποίοι εμφανίζονται κόκκινοι λόγω της σκόνης που απορροφά το μπλε φως, αυτός ο γαλαξίας ξεχωρίζει ως φωτεινός, μεγάλος και μπλε.
Οι επιστήμονες εικάζουν ότι αυτό θα μπορούσε να οφείλεται σε μαζικά πρώιμα αστέρια που κατέρρευσαν χωρίς εκρήξεις, ή σουπερνόβα, διασκορπίζοντας τη σκόνη σε τεράστιες αποστάσεις.
Περίεργη χημική σύνθεση στους πρώιμους γαλαξίες
Κατά τα πρώτα στάδια του σύμπαντος, υπήρχαν μόνο υδρογόνο, ήλιο και μικρές ποσότητες λιθίου.
Στοιχεία απαραίτητα για τη ζωή, όπως το ασβέστιο και το οξυγόνο, σφυρηλατήθηκαν μέσα στα πρώτα αστέρια.
Δεδομένα από το φασματόμετρο εγγύς υπερύθρου (NIRSpec) του JWST αποκάλυψαν ασυνήθιστες χημικές ιδιότητες στους πρώιμους γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένων υψηλότερων συγκεντρώσεων αζώτου, ηλίου, νέοντος και άνθρακα από αυτές που βρίσκονται στον Ήλιο.
Τα ευρήματα αυτά αποκαλύπτουν σημαντικά κενά στην κατανόηση της χημικής εξέλιξης των άστρων και των γαλαξιών.
Χρησιμοποιώντας το φαινόμενο του βαρυτικού φακού των μαζικών σμηνών γαλαξιών, το JWST εντόπισε αμυδρούς, πρώιμους γαλαξίες που εξέπεμπαν τέσσερις φορές περισσότερο φως από το αναμενόμενο, αναδεικνύοντας τον κρίσιμο ρόλο τους στον τερματισμό των «κοσμικών σκοτεινών εποχών» του σύμπαντος μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Μια εξαιρετική ανακάλυψη ήταν το αστέρι «Earendel», διπλάσιο θερμό και ένα εκατομμύριο φορές φωτεινότερο από τον Ήλιο, που χρονολογείται μόλις 1 δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Μυστηριώδεις κόκκινες κουκκίδες στο πρώιμο σύμπαν
Το JWST κατέγραψε επίσης εικόνες από πολυάριθμες «μικρές κόκκινες κουκκίδες» διάσπαρτες στο πρώιμο σύμπαν.
Αρχικά θεωρήθηκαν ότι ήταν συμπαγή σμήνη γαλαξιών, αλλά αργότερα οι κουκκίδες αυτές αναγνωρίστηκαν ως αέριο υδρογόνο που περιστρέφεται γύρω από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες με ταχύτητα χιλιάδων χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.
Αυτές οι κόκκινες κουκκίδες μπορεί επίσης να αντιπροσωπεύουν ενδιάμεσα στάδια μετατροπής των αστρικών σμηνών σε πυρήνες γαλαξιών, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες για τη γέννηση των γαλαξιών και των υπερμεγέθων μαύρων οπών.
Εκτός από τους ενεργούς γαλαξίες, το JWST αποκάλυψε «γαλαξιακά πτώματα» – υπολείμματα έντονου σχηματισμού αστέρων κατά την κοσμική αυγή.
Αυτοί οι μεγάλοι, αρχαίοι γαλαξίες, που σχηματίστηκαν μέσα σε 700 εκατομμύρια χρόνια από τη Μεγάλη Έκρηξη, αμφισβητούν τα υπάρχοντα μοντέλα σχηματισμού γαλαξιών, ωθώντας τους επιστήμονες να επανεξετάσουν τις θεωρίες για την ταχεία εμφάνιση των μαζικών γαλαξιών και τον πιθανό ρόλο της σκοτεινής ύλης.
