Από πού προέρχεται το φως όταν το σύμπαν είναι σκοτεινό;

(Νταν Τρι) - Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει νάνους γαλαξίες ως την πηγή της «κοσμικής αυγής».

Σύμφωνα με δεδομένα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble και James Webb (JWST), η πηγή των ελεύθερων φωτονίων στην πρώιμη κοσμική αυγή ήταν μικροί νάνοι γαλαξίες που ξέσπασαν σε ζωή, καθαρίζοντας την αδιαφανή ομίχλη υδρογόνου που κάλυπτε τον διαγαλαξιακό χώρο.

Εκπέμπουν ιονίζοντα φωτόνια, τα οποία μετατρέπουν το ουδέτερο υδρογόνο σε πλάσμα, παίζοντας κρίσιμο ρόλο στον επαναϊονισμό του σύμπαντος.

«Αυτή η ανακάλυψη υπογραμμίζει τον ιδιαίτερο ρόλο των εξαιρετικά αμυδρών γαλαξιών στο σχηματισμό του πρώιμου σύμπαντος», δήλωσε η αστροφυσικός Ιρίνα Τσεμερίνσκα του Ινστιτούτου Αστροφυσικής στο Παρίσι.

Όταν το σύμπαν ήταν ακόμα στο σκοτάδι

Αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν γέμισε με θερμό, πυκνό ιονισμένο πλάσμα.

Το φως δεν μπορεί να διεισδύσει επειδή τα φωτόνια σκεδάζονται συνεχώς από ελεύθερα ηλεκτρόνια, αφήνοντας το σύμπαν στο σκοτάδι.

Η Μεγάλη Έκρηξη άνοιξε το εξελικτικό ταξίδι του σύμπαντος (Φωτογραφία: Διάστημα).

Περίπου 300.000 χρόνια μετά την έκρηξη, το σύμπαν σταδιακά ψύχθηκε, τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν ουδέτερο υδρογόνο (με μια μικρή ποσότητα ηλίου).

Εκείνη την εποχή το φως μπορούσε να μεταδοθεί μέσω ουδέτερου μέσου, αλλά η πηγή φωτός ήταν ακόμα πολύ σπάνια, από υδρογόνο και ήλιο σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια.

Το έντονο φως από τα πρώτα αστέρια απογύμνωσε τα ηλεκτρόνια από τα άτομα υδρογόνου, μετατρέποντας το αέριο στο διάστημα σε πλάσμα και κάνοντας το σύμπαν διαφανές, ώστε το φως να μπορεί να διεισδύσει.

Περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια αργότερα, η περίοδος της «κοσμικής αυγής» τελείωσε και όλο το φως στο σύμπαν φωτίστηκε επίσημα.

Ο εκπληκτικός ρόλος των νάνων γαλαξιών

Η παρατήρηση αυτού του σταδίου είναι πολύ δύσκολη λόγω της μεγάλης απόστασης, του αμυδρού φωτός και της κάλυψης από την ομίχλη.

Προηγουμένως, οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ή οι γιγάντιοι γαλαξίες που εκρήγνυνται με αστέρια ήταν η κύρια πηγή ενέργειας.

Το JWST σχεδιάστηκε για να ερευνά βαθιά μέσα στην κοσμική αυγή, εντοπίζοντας νάνους γαλαξίες ως τους βασικούς παράγοντες.

Μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής τον αστροφυσικό Χακίμ Ατέκ του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του Παρισιού ανέλυσε δεδομένα από το σμήνος γαλαξιών Abell 2744, σε συνεργασία με το Hubble.

Υπολογίζεται ότι 50.000 πηγές φωτός εγγύς υπέρυθρου είναι ορατές στο οπτικό πεδίο του σμήνους Abell 2744 (Εικόνα: NASA).

Αυτό το σμήνος γαλαξιών είναι τόσο πυκνό που κάμπτει τον χωροχρόνο, δημιουργώντας ένα φαινόμενο κοσμικού φακού που μεγεθύνει το φως από μακρινούς γαλαξίες.

Χάρη σε αυτό, οι επιστήμονες παρατήρησαν νάνους γαλαξίες πολύ κοντά στην περίοδο της «κοσμικής αυγής».

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι νάνοι γαλαξίες όχι μόνο είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος γαλαξία, αλλά είναι επίσης πολύ φωτεινότεροι από το αναμενόμενο.

Στην πραγματικότητα, οι νάνοι γαλαξίες ξεπερνούν σε αριθμό τους μεγάλους γαλαξίες κατά 100 φορές, και η συνολική ποσότητα ιονίζουσας ακτινοβολίας που εκπέμπουν είναι τέσσερις φορές υψηλότερη από αυτήν που κανονικά θεωρείται ότι εκπέμπεται από τους μεγάλους γαλαξίες.

«Είναι κυριολεκτικά «κοσμικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας», που εκπέμπουν ακτινοβολία για να επαναϊονίσουν ολόκληρο το σύμπαν», τόνισε ο Atek.

Αυτοί οι γαλαξίες χαμηλής μάζας είναι η πηγή τόσο μεγάλης ενεργειακής ακτινοβολίας που η επιρροή τους μπορεί να αλλάξει ολόκληρη την κατάσταση του σύμπαντος.

Πηγή: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/anh-sang-xuat-hien-tu-dau-khi-vu-tru-chim-trong-bong-toi-20251006074930452.htm