Το σύνθετο σύμπαν μας γεμάτο γαλαξίες, μαύρες τρύπες και κβάζαρ - δεν εμφανίστηκαν μετά το Big Bang. Για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια, το σύμπαν ήταν μια σκοτεινή έκταση, γεμάτη ιονισμένο υδρογόνο και ήλιο. Αλλά σε κάποιο σημείο - οι ερευνητές δεν είναι σίγουροι πότε - αυτά τα στροβιλιζόμενα αέρια πυροδότησαν τα πρώτα αστέρια. Είναι μια εποχή γνωστή ως Cosmic Dawn.
Τώρα, όπως αναφέρει ο Jonathan Amos στο BBC, οι επιστήμονες έχουν βρει ίχνη από κάποια από αυτά τα πρώτα αστέρια, υποδεικνύοντας ότι έσβησαν στη ζωή περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Όπως αναφέρει ο Ethan Siegal στη Forbes, η τρέχουσα γενιά των τηλεσκοπίων μας, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, δεν είναι εξοπλισμένα για να βλέπουν τα βαθύτερα βάθη του χώρου και του χρόνου. Ο παλαιότερος και μακρύτερος γαλαξίας που εντοπίστηκε άμεσα είναι το GNZ-11, το οποίο σχηματίστηκε μόλις 400 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα πρώτα αστέρια άρχισαν να τρεμοπαίζουν κάποτε μεταξύ 380.000 ετών μετά το Big Bang και την εμφάνιση πρόωρων γαλαξιών όπως το GNZ-11.
Πολλοί αστρονόμοι έχουν υποθέσει ότι τα πρώτα αστέρια ανάβουν γύρω στα 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αλλά δεν είδαμε με επιτυχία αυτά τα αστέρια. Μετά από δισεκατομμύρια χρόνια ταξιδιού το φως τους μετατοπίζεται στο υπέρυθρο άκρο του φάσματος, καθιστώντας πιο δύσκολο να εντοπιστεί χωρίς ειδικά εξοπλισμένα τηλεσκόπια IR. Και τα πρώτα αστέρια συχνά περιβάλλουν μια σούπα ουδέτερων σωματιδίων που απορροφούν τα ελαφρά τους τρεμόπαιγμα.
Γι 'αυτό, για αυτή τη νέα μελέτη στο περιοδικό Nature, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων στηρίχθηκε σε έμμεσες αποδείξεις, αναζητώντας αντ' αυτού υπογραφές στοιχείων οξυγόνου και ηλίου που μπορούν να δημιουργηθούν μόνο στους πυρήνες των αστεριών.
Όπως εξηγεί ο Amos, οι ερευνητές στράφηκαν προς το γαλαξία MACS1149-JD1, το οποίο βρίσκεται σε δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, χρησιμοποιώντας δύο τηλεσκόπια με γείωση: το Atacama Large Millimeter / Submillimetre Array (Alma) και το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότου Παρατηρητηρίου (VLT ).
Διαπίστωσαν ότι πάνω από δισεκατομμύρια χρόνια, η επέκταση του σύμπαντος μετατοπίζει αυτό το φως. Και με την ανάλυση αυτής της μετατόπισης, οι ερευνητές κατέληξαν στην ηλικία των υπογραφών οξυγόνου και υδρογόνου, παρόλο που δεν μπορούν να δουν απευθείας τον γαλαξία.
Ο Richard Ellis, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστημιακό Κολλέγιο του Λονδίνου και συν-συγγραφέας της μελέτης, λέει στον Amos ότι το οξυγόνο αυτό έχει μια κόκκινη μετατόπιση 9.1. "Αυτό σημαίνει ότι το Σύμπαν έχει επεκταθεί εννέα έως δέκα φορές από τότε που το φως έφυγε από αυτό το αντικείμενο. Αναζητάμε πίσω το 97% περίπου του δρόμου για τη Μεγάλη Έκρηξη [13, 8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν] όταν το Σύμπαν ήταν μόλις περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια », λέει.
Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου, η ομάδα χρησιμοποίησε έπειτα υπέρυθρη φασματοσκοπία από το Spitzer και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA για να εξετάσει τη φωτεινότητα του JD1. Χρησιμοποιώντας αυτή τη φωτεινότητα και το καλύτερο μοντέλο της ανάπτυξης των αστεριών μπορούσαν να συναγάγουν την ηλικία των αστεριών στο JD1.
"Αυτό μας δίνει μια ένδειξη για το πόσο νωρίτερα στην ιστορία του Σύμπαντος - που δεν μπορούμε να δοκιμάσουμε σήμερα με τα τηλεσκόπια μας - ότι αυτό το αντικείμενο στην πραγματικότητα σχηματίστηκε", λέει ο Ellis Amos. "Και βρίσκουμε ότι αυτός ο γαλαξίας σχημάτισε τα αστέρια του όταν το Σύμπαν ήταν μόλις 250 εκατομμύρια χρόνια, που είναι σαν το 2% της σημερινής εποχής του Σύμπαντος".
Παρόλο που ένα καλό ξεκίνημα, που θα εξεταστεί ακόμη περισσότερο στο διάστημα και στο χρόνο, θα πάρει κάποια επιπλέον δύναμη πυρός. Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, του οποίου η εκτόξευση έχει καθυστερήσει από το 2018 έως το 2020, θα είναι εξοπλισμένο με αισθητήρες που του επιτρέπουν να βλέπει το υπέρυθρο αστρικό φως και να διεισδύει στην ομίχλη του πρώιμου σύμπαντος, βοηθώντας ίσως να παρατηρήσουμε άμεσα το πρώτο αστρικό φωτισμό.
«Ο προσδιορισμός όταν συνέβη η κοσμική αυγή είναι παρόμοια με το« Άγιο Δισκοπότηρο »της κοσμολογίας και του σχηματισμού γαλαξιών», λέει ο Ellis σε άλλο δελτίο τύπου. Με αυτήν την τελευταία μελέτη, λέει, «υπάρχει ανανεωμένη αισιοδοξία, πλησιάζουμε και πλησιάζουμε στην άμεση γέννηση του φωτός του αστεριού. Δεδομένου ότι όλοι είμαστε κατασκευασμένοι από επεξεργασμένο αστρικό υλικό, αυτό είναι πραγματικά εξεύρεση δική μας προέλευση. "
