7ος χρόνος, ημέρα 2181η
Πέμπτη, 21 Οκτωβρίου 2021

Το «δαχτυλίδι του Αϊνστάιν» και το αστρικό baby boom

Το «δαχτυλίδι του Αϊνστάιν» και το αστρικό baby boom
Πηγή: hubblesite.org

Τι συμβαίνει, άραγε, σε χωροχρονική απόσταση 9,4 δισεκατομμυριών φωτός μακριά από τον μικρό πλανήτη μας; Πώς ήταν το Σύμπαν μας πίσω στις εσχατιές του χρόνου, όταν οι γαλαξίες διαμορφώνονταν μέσα σε μια κόλαση φωτιάς και βαρύτητας;

Ένας από τους πιο εντυπωσιακούς «δακτυλίους του Αϊνστάιν» που έχουν αιχμαλωτίσει ποτέ τα ανθρώπινα μάτια μας έδωσε τη δυνατότητα να δούμε τι συμβαίνει σε έναν γαλαξία σχεδόν την αυγή του χρόνου.

Ο λόγος για το «Λειωμένο Δαχτυλίδι», με την αστρονομική ονομασία GAL-CLUS-022058s, γύρω από ένα τεράστιο σμήνος γαλαξιών στον αστερισμό της Καμίνου. Ένα φαινόμενο τόσο ισχυρό που όταν οι επιστήμονες το συνδύασαν με λήψεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, ο μακρινός γαλαξίας εμφανίστηκε σε τέσσερις εικόνες, μεγεθυμένος κατά ένα συντελεστή 20.

Ας ξεκινήσουμε, όμως, από τα απολύτως βασικά. Ο «Δακτύλιος Αϊνστάιν» είναι αποτέλεσμα παραμόρφωσης σε σχήμα δακτυλίου, της εικόνας μίας μακρινής πηγής φωτός, λόγω της βαρύτητας. Συγκεκριμένα, η βαρυτική επίδραση από αντικείμενα τεράστιας μάζας, όπως ένας γαλαξίας ή μια μαύρη τρύπα, καμπυλώνει το φως, δημιουργώντας έναν βαρυτικό φακό, κατ' αντιστοιχία των γνωστών οπτικών φακών. Αν ο βαρυτικός φακός (γαλαξίας) και ο παρατηρητής (Γη) είναι ευθυγραμμισμένοι, τότε το φως εμφανίζεται ως δακτύλιος και μάλιστα με σημαντική μεγέθυνση. Οι δακτύλιοι αυτοί ονομάζονται «Δακτύλιοι Αϊνστάιν», επειδή η ύπαρξή τους είχε προβλεφθεί από τον μεγάλο θεωρητικό φυσικό.

Το φαινόμενο του βαρυτικού φακού/Πηγή: NASA, ESA & L. Calçada

Ομάδα ερευνητών από την Πολυτεχνική σχολής της Καρθαγένης στην Ισπανία εντόπισε ένα τέτοιο δαχτυλίδι, από γαλαξία 9,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Αυτό σημαίνει ότι προέρχεται από μια εποχή κατά την οποία ο σχηματισμός αστέρων γινόταν με τεράστιο ρυθμό, περίπου χίλιες φορές γρηγορότερα από τον σχηματισμό αστέρων στον Γαλαξία μας σήμερα.

Ακόμα και τα πιο εγγενώς φωτεινά αντικείμενα είναι εξαιρετικά δύσκολο να εντοπιστούν σε αυτή την αδιανόητα μακρινή περίοδο του χωροχρόνου, οπότε υπάρχουν μεγάλα κενά στην κατανόησή μας για το πώς το Σύμπαν εξελίχθηκε στη σημερινή του μορφή, από την αρχέγονη σούπα ύλης και ενέργειας.

Όμως αυτή η τυχαία ευθυγράμμιση μας έδωσε μια σπάνια εικόνα για το αστρικό «baby boom», όταν το Σύμπαν ήταν ακόμη στα σπάργανα.