Τρία “ερυθρά” αντικείμενα στο James Webb μπερδεύουν τους επιστήμονες

Τρία “ερυθρά” συμπαγή αντικείμενα στις παρατηρήσεις του James Webb: ανοιχτά ερωτήματα για την πρώιμη κοσμική εξέλιξη

Η σύγχρονη παρατηρησιακή κοσμολογία βασίζεται στην αντιστοίχιση νέων δεδομένων με γνωστές κατηγορίες πηγών (αστέρες, γαλαξίες, ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες κ.ά.). Ωστόσο, πρόσφατες αναλύσεις εικόνων και φασματοσκοπικών/φωτομετρικών ενδείξεων από το James Webb Space Telescope (JWST) ανέδειξαν τρεις μικρές, έντονα “κόκκινες” πηγές που δεν περιγράφονται εύκολα από τα συνήθη πρότυπα.

Οι πηγές αυτές δεν σχετίζονται με κάποιο άμεσο κίνδυνο για τη Γη το ενδιαφέρον τους είναι καθαρά επιστημονικό. Το βασικό ζήτημα είναι ότι τα παρατηρούμενα χαρακτηριστικά τους -ιδίως το πολύ ερυθρό χρώμα/φασματική κατανομή- υποδεικνύουν ότι πρόκειται για αντικείμενα σε πολύ μεγάλες μετατοπίσεις προς το ερυθρό (redshift), δηλαδή από εποχές κοντά στην πρώιμη φάση του Σύμπαντος.

Οι πρώτες εκτιμήσεις τα τοποθετούν σε χρονικές κλίμακες εντός των πρώτων περίπου 1–2 δισεκατομμυρίων ετών μετά το Big Bang, περίοδο κρίσιμη για τον σχηματισμό των πρώτων γαλαξιών και την ανάπτυξη των πρώτων μαύρων τρυπών. Σε ένα σημαντικό ποσοστό παρόμοιων υποψηφίων πηγών (στην ίδια “οικογένεια” παρατηρήσεων) αναφέρονται ενδείξεις για γρήγορη κίνηση αερίων της τάξης των ~1.000 km/s, στοιχείο που συνδέεται συχνά με έντονα ενεργά και δυναμικά περιβάλλοντα.

Η επικρατέστερη ερμηνεία που εξετάζεται είναι ότι πρόκειται για εξαιρετικά συμπαγείς γαλαξιακές δομές όπου η εκπομπή δεν κυριαρχείται από κανονικούς αστρικούς πληθυσμούς, αλλά πιθανώς από ενεργό γαλαξιακό πυρήνα (AGN): δηλαδή από ύλη που προσαυξάνει (accretion) σε μια μαύρη τρύπα με υψηλό ρυθμό, παράγοντας ισχυρή ακτινοβολία και δυναμικές εκροές.

Αν η υπόθεση αυτή επιβεβαιωθεί, το εύρημα μπορεί να συμβάλει σε ένα από τα κεντρικά προβλήματα της κοσμολογίας: πώς σχηματίστηκαν και μεγάλωσαν τόσο γρήγορα οι πρώτες μαύρες τρύπες, ώστε να οδηγήσουν στις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που παρατηρούμε σήμερα στα κέντρα πολλών γαλαξιών. Οι συγκεκριμένες πηγές θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν ένα πρώιμο, βραχύβιο εξελικτικό στάδιο, δύσκολα ανιχνεύσιμο με προηγούμενες γενιές τηλεσκοπίων.

Ένα επιπλέον ενδιαφέρον στοιχείο είναι ότι δεν υπάρχουν σαφή ανάλογα στο κοντινό (τοπικό) Σύμπαν, γεγονός που ενισχύει την πιθανότητα είτε μιας μεταβατικής φάσης που εξέλιπε, είτε ενός φαινομένου που γίνεται ορατό μόνο σε συγκεκριμένες συνθήκες/μήκη κύματος που το JWST μπορεί να καταγράψει αποτελεσματικά.

Σε αυτή τη φάση, τα συμπεράσματα παραμένουν προκαταρκτικά. Απαιτούνται περισσότερα φασματοσκοπικά δεδομένα, έλεγχος εναλλακτικών σεναρίων (π.χ. έντονη απορρόφηση από σκόνη, ιδιόμορφοι αστρικοί πληθυσμοί, ή συνδυασμός παραγόντων) και διεύρυνση του δείγματος, ώστε να διαπιστωθεί αν πρόκειται για σπάνιες περιπτώσεις ή για συχνότερο πληθυσμό που μόλις τώρα γίνεται παρατηρήσιμος.