Οι επιστήμονες που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA έχουν μετρήσει την ηλικία του ποια μπορεί να είναι ο νεότερος γαλαξίας που έχει δει ποτέ στο σύμπαν. Σύμφωνα με κοσμολογικά πρότυπα, είναι απλώς ένα μικρό παιδί που φαίνεται να είναι εκτός τόπου ανάμεσα στους μεγάλους γαλαξίες γύρω του. Με την ονομασία I Zwicky 18, μπορεί να είναι μόλις 500 εκατομμυρίων ετών (τόσο πρόσφατα μια εποχή που η σύνθετη ζωή είχε ήδη αρχίσει να εμφανίζεται στη Γη). Ο Γαλαξίας μας, αντίθετα, είναι πάνω από 20 φορές μεγαλύτερος, ή περίπου 12 δισεκατομμύρια χρόνια, η τυπική εποχή των γαλαξιών σε όλο το σύμπαν. Αυτός ο γαλαξίας «τέλους ζωής» προσφέρει μια σπάνια ματιά στο πώς μοιάζουν οι πρώτοι μικροσκοπικοί γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν.
Ο γαλαξίας είναι μέλος ενός καταλόγου 30.000 κοντινών γαλαξιών που ο Ελβετός αστρονόμος Fred Zwicky συγκέντρωσε το 1930 φωτογραφίζοντας ολόκληρο τον βόρειο ουρανό. Αν και οι αστρονόμοι υποπτεύονται εδώ και πολύ καιρό ότι αυτός ο γαλαξίας ήταν νεαρός, λόγω της αρχέγονης χημικής του δημιουργίας, η εξαιρετική ευαισθησία του Χαμπλ επέτρεψε στους αστρονόμους να κάνουν μια αξιόπιστη απογραφή του συνολικού αστρικού πληθυσμού στον γαλαξία. Αυτό τους επέτρεψε να αναγνωρίσουν αξιόπιστα τα παλαιότερα αστέρια που κατοικούν στον γαλαξία, θέτοντας έτσι ένα ανώτατο όριο στην ηλικία του γαλαξία.
Ο γαλαξίας του μωρού κατάφερε να παραμείνει σε μια εμβρυϊκή κατάσταση ως ένα σύννεφο ψυχρού αερίου αρχέγονου υδρογόνου και ηλίου για το μεγαλύτερο μέρος της διάρκειας της εξέλιξης του σύμπαντος. Καθώς οι αναρίθμητοι γαλαξίες άνθισαν σε όλο τον χώρο, αυτός ο αργά ανθισμένος δεν ξεκίνησε τον ενεργό σχηματισμό αστεριών μέχρι περίπου 13 δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang και πέρασε μια ξαφνική πρώτη έκρηξη αστεριών μόλις πριν από 500 εκατομμύρια χρόνια.
Βρίσκετε μόνο 45 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά; πολύ πιο κοντά από τους άλλους νέους γαλαξίες κατά τη διάρκεια σχεδόν 14 δισεκατομμυρίων ετών φωτός του σύμπαντος; Το I Zwicky 18 μπορεί να αντιπροσωπεύει τη μοναδική ευκαιρία για τους αστρονόμους να μελετήσουν λεπτομερώς τα δομικά στοιχεία από τα οποία σχηματίζονται οι γαλαξίες. Παραμένει παζλ γιατί το αέριο στον νάνο γαλαξία, σε αντίθεση με αυτό σε άλλους γαλαξίες, χρειάστηκε τόσο πολύ; σχεδόν την εποχή του σύμπαντος; να καταρρεύσει υπό την επίδραση της βαρύτητας για να σχηματίσει τα πρώτα της αστέρια.
«Το I Zwicky 18 είναι ένας καλόπιστος νέος γαλαξίας», δήλωσε ο Τρίν Τουάν, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, ο οποίος συνέγραψε τη μελέτη με τον Γιούρι Ιζότοφ από το Παρατηρητήριο του Κιέβου. «Αυτό είναι εξαιρετικό γιατί θα περίμενε κανείς τους νέους γαλαξίες να σχηματίζονται περίπου τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, όχι περίπου 13 δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα. Και οι νέοι γαλαξίες αναμενόταν να είναι πολύ απομακρυσμένοι, στην άκρη του παρατηρήσιμου σύμπαντος, αλλά όχι στο τοπικό σύμπαν », δήλωσε ο Izotov.
Το εύρημα, που αναφέρθηκε στο τεύχος 1ης Δεκεμβρίου του Astrophysical Journal, παρέχει μια νέα εικόνα για το πώς σχηματίστηκαν οι γαλαξίες για πρώτη φορά. Ο γαλαξίας I Zwicky 18 προσφέρει μια γεύση από το πώς μπορεί να ήταν ο πρώιμος Γαλαξίας πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Ένα άλλο σύνολο παρατηρήσεων του Hubble από μια διαφορετική ομάδα δίνουν μια ελαφρώς μεγαλύτερη ηλικία 1 δισεκατομμυρίου ετών στον γαλαξία, διατηρώντας τον συγκριτικό νεογέννητο. Ο Goran Ostlin του Παρατηρητηρίου της Στοκχόλμης και η Mustapha Mouhcine του Πανεπιστημίου του Nottingham, χρησιμοποίησαν τη φωτογραφική μηχανή Near Infrared Hubble και Multi-Object Spectrometer για να βρουν έναν πληθυσμό δροσερών κόκκινων αστεριών, τα οποία είναι ελαφρώς μεγαλύτερα από τα αστέρια που βλέπει η Advanced Camera for Surveys Camera. Τα αποτελέσματα θα δημοσιευτούν στην Αστρονομία και την Αστροφυσική.
Για να αποδείξει ότι το I Zwicky 18 είναι ένας νέος γαλαξίας, ο Thuan και ο Izotov έπρεπε να δείξουν ότι δεν είχε αστέρια από τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, την περίοδο που σχηματίστηκε ένα μεγάλο κλάσμα αστεριών στο σύμπαν. Αν και οι αστρονόμοι υποπτεύονταν ότι ο γαλαξίας ήταν εξαιρετικά νέος, έπρεπε να περιμένουν το Χαμπλ για να παράσχουν την απαιτούμενη ευαισθησία για να ανιχνεύσουν αν υπήρχαν παλαιότερα αστέρια, εξασθενημένοι κόκκινοι γίγαντες εντός του γαλαξία του νάνου. Η προηγμένη κάμερα για έρευνες του Hubble χρειάστηκε μια πολύ μεγάλη έκθεση, απαιτώντας 25 τροχιές τηλεσκοπίου για να αναζητήσουν τα πιο αμυδρά αστέρια στον γαλαξία. Η παρουσία παλαιών αστεριών στον γαλαξία θα έδειχνε ότι ο ίδιος ο γαλαξίας ήταν παλιός, όπως όλοι οι άλλοι γνωστοί γαλαξίες στο σύμπαν.
Οι μεγάλοι γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας πιστεύεται ότι αναπτύσσονται ιεραρχικά, με τους μικρότερους γαλαξίες να συγχωνεύονται σε μεγαλύτερους γαλαξίες, όπως οι παραπόταμοι που συγχωνεύονται σε μεγάλα ποτάμια. Το I Zwicky 18 είναι πρωτότυπο αυτού του πρώιμου πληθυσμού μικρών γαλαξιών νάνων. «Αυτοί οι γαλαξίες νάνων δομικών μονάδων είναι πολύ αχνείς και πολύ μικροί για να μελετηθούν χωρίς τα πιο ευαίσθητα όργανα ακόμη και στο τοπικό σύμπαν, πόσο μάλλον στα μακρινά σύμπαντα», είπε ο Thuan.
Περαιτέρω στοιχεία για τη νεολαία του I Zwicky 18 είναι το γεγονός ότι το διαστρικό αέριο του είναι «σχεδόν παρθένο», είπε ο Thuan, και αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, τα δύο κύρια στοιχεία φωτός που δημιουργήθηκαν στο Big Bang, κατά τα πρώτα τρία λεπτά η ύπαρξη του σύμπαντος. Ο νάνος γαλαξίας περιλαμβάνει μόνο ένα ψέκασμα των άλλων βαρύτερων στοιχείων όπως άνθρακα, άζωτο ή οξυγόνο που δημιουργούνται αργότερα καθώς αναπτύσσονται τα αστέρια. Η σχεδόν απουσία τέτοιων βαρέων στοιχείων υποδηλώνει ότι μεγάλο μέρος του αρχέγονου αερίου στον γαλαξία του νάνου δεν κατάφερε να σχηματίσει αστέρια που στη συνέχεια κατασκευάζουν βαριά στοιχεία.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Hubble
