Ηταν εδώ και περισσότερο από 10 δισεκατομμύρια χρόνια και το νεαρό ακόμη σύμπαν άρχιζε να δραστηριοποιείται. Από αυτήν τη μακρινή περίοδο μάς έρχεται μία εικόνα πρωτοφανής, ενός καμβά από νήματα αερίου απ' όπου γεννήθηκαν οι γαλαξίες, ρίχνοντας νέο φως στην ιστορία τους.
Παρόμοιος με έναν γιγάντιο ιστό αράχνης, αυτός ο «κοσμικός καμβάς» έχει προβλεφθεί από το μοντέλο του Big Bang για την προέλευση του σύμπαντος, εδώ και περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Πρόκειται για ένα απόθεμα αερίων -υδρογόνου- που προσφέρει το αναγκαίο καύσιμο για τη δημιουργία των άστρων που σχηματίζουν τους γαλαξίες, άρα αποτελεί στοιχείο-κλειδί για την αναπαράσταση της εξέλιξής τους, αλλά είναι πολύ δύσκολο να εντοπισθεί εξαιτίας της απόστασης των 10 έως 12 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη και της χαμηλής του φωτεινότητας.
Το σύστημα MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), ένα σύμπλεγμα 24 φασματογράφων που έχουν τοποθετηθεί στο Very Large Telescope του ESO (European Southern Observatory) στη Χιλή, το κατόρθωσε έπειτα από μία πρωτοφανή επιχείρηση παρατήρησης, και τα αποτελέσματα δημοσιεύονται σήμερα στην επιθεώρηση Astronomy & Astrophysics.
Παρακολουθούσαν το σύμπαν επί 140 ώρες
Η διεθνής ομάδα του MUSE εστίασε σε μία και μοναδική περιοχή του ουρανού, που βρίσκεται στον αστερισμό Fornax του Νοτίου Ημισφαιρίου, επί 140 ώρες. Επειτα από την ανάλυση των δεδομένων ενός έτους, οι επιστήμονες κατέληξαν σε μία εικόνα 3D που αποκαλύπτει μία λάμψη πολλαπλών νημάτων υδρογόνου, απλωμένων σε μία απέραντη περιοχή του ουρανού.
Οι εικόνες αυτού του καμβά έχουν εκθρονίσει εκείνες που προέρχονται από το τηλεσκόπιο Hubble, στο οποίο ανήκε μέχρι σήμερα «η βαθύτερη απεικόνιση του κόσμου που έχει ποτέ υπάρξει» και η οποία προέρχεται από τον ίδιο αστερισμό, σύμφωνα με ανακοίνωση του CNRS.
Γαλαξίες-νάνοι στο σύμπαν
Ερευνώντας σε τέτοιο βάθος, το MUSE ενήργησε σαν μηχανή που εξερευνά το παρελθόν, διότι όσο περισσότερο ένας γαλαξίας είναι απομακρυσμένος από τη Γη τόσο εγγύτερος είναι στην αρχή του σύμπαντος στην κλίμακα του χρόνου. Τα νήματα αερίου εμφανίσθηκαν στην κατάσταση όπου βρίσκονταν 1 έως 2 δισεκατομμύρια χρόνια «μόνο» μετά το Big Bang, μία φάση που θεωρείται αρχική στην εξέλιξη του σύμπαντος.
«Επειτα από μία σκοτεινή περίοδο στις αρχές, το σύμπαν φωτίσθηκε και ξεκίνησε να δημιουργεί τεράστιους αριθμούς άστρων», εξηγεί ο Roland Bacon, ερευνητής του CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) στο Κέντρο Αστροφυσικής Ερευνας της Λιόν, που ηγείται των εργασιών. «Ενα από τα μεγάλα ερωτήματα είναι τι είναι αυτό που έβαλε τέλος στη σκοτεινή περίοδο» και κατέληξε σε αυτήν τη διαδικασία που ονομάζεται "επανιονισμός" », λέει ο ερευνητής.
Η απευθείας παρατήρηση της λάμψης των νημάτων εθεωρείτο το Ιερό Δισκοπότηρο της Κοσμολογίας. Διότι, εν τέλει, αυτό το αέριο, που αποτελεί κατάλοιπο του Big Bang, «είναι το καύσιμο, ο μετρονόμος που θα προκαλέσει τη δημιουργία και την ανάπτυξη των γαλαξιών για να γίνουν αυτό που είναι σήμερα», σύμφωνα με τον Roland Bacon. «Το αποτέλεσμα αυτής της μελέτης είναι θεμελιώδες. Δεν είχαμε ποτέ δει εκπομπή αυτού του αερίου σε αυτήν κλίμακα, που είναι ουσιαστική για να αντιληφθούμε τη διαδικασία σχηματισμού των γαλαξιών», σχολιάζει ο Emanuele Daddi, ερευνητής του CEA (Commissariat à l'énergie atomique), που δεν συμμετείχε στην έρευνα.
Ο δικός μας γαλαξίας, όπως και οι περισσότεροι «κοντινοί γαλαξίες» δεν μπορούν να δώσουν τέτοιες πληροφορίες, διότι είναι μεγάλης ηλικίας, και πολύ λιγότερο παραγωγικοί σε αστέρια από όσο ήταν το σύμπαν σε νεαρή ηλικία, επισημαίνει ο αστροφυσικός.
Συγκρίνοντας την 3D εικόνα με προσομοιώσεις, οι συντάκτες της μελέτης οδηγήθηκαν στο συμπέρασμα ότι η λάμψη του αερίου προέρχεται από έναν μέχρι σήμερα άγνωστο πληθυσμό δισεκατομμυρίων γαλαξιών-νάνων (εκατομμύρια φορές μικρότερων από τους σημερινούς). Η υπόθεση που προβάλλεται είναι ότι θα είχαν σχηματίσει μία απέραντη ποσότητα νεαρών αστεριών, η ενέργεια των οποίων «φώτισε όλο το υπόλοιπο σύμπαν», λέει ο ερευνητής του CNRS. Αυτοί οι γαλαξίες-νάνοι έχουν πολύ μικρή φωτεινότητα για να εντοπισθούν ατομικά με τα σημερινά μέσα παρατήρησης, αλλά η πιθανή τους σχέση με τον κοσμικό καμβά θα πρέπει να έχει σημαντικές συνέπειες για την κατανόηση της αρχής του επανιονισμού.