H NASA ανακάλυψε κόκκινες κουκίδες στον ουρανό και κανείς δεν ξέρει τι είναι

 

Μια ανακάλυψη του  James Webb έχει αφήσει τους επιστήμονες σε αμηχανία καθώς δεν εξηγείται με καμία γνωστή επιστημονική θεωρία.

Στο αχανές διάστημα υπάρχουν πάρα πολλά που κρύβονται ακόμα μέσα στο σκοτάδι. Πολύ λίγα όμως είναι αυτά που αφήνουν τους επιστήμονες σε πλήρη αμηχανία  και απορία με αυτά που ανακαλύπτουν. Ένα από αυτά είναι οι «μικρές κόκκινες κουκίδες» (Little Red Dots - LRD) που εντοπίστηκαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb της NASA και από τότε έχουν τραβήξει όλο το ενδιαφέρον ων ερευνητών καθώς δεν ξέρουν με σιγουριά τι μπορεί να είναι!

Οι πρώτες κόκκινες κουκίδες εντοπίστηκαν τον Δεκέμβριο του 2022, λιγότερο από έξι μήνες μετά την εκτόξευση του James Webb στο διάστημα και ήταν κάτι που κανείς δεν είναι ξαναδεί καθώς η φύση τους δεν συμφωνεί με τα κυρίαρχα μοντέλα κοσμικής εξέλιξης. Αν και με τον καιρό εντοπίστηκαν πολλές παρόμοιες κουκίδες, οι ερευνητές παραμένουν προβληματισμένοι σχετικά με τη φύση τους, τον λόγο που εκπέμπουν αυτά τα μοναδικά χρώματα και τι φανερώνουν για το πρώιμο σύμπαν.

Η πρώτη θεωρία

Πρόσφατα, μια ομάδα αστρονόμων συνέταξε ένα από τα μεγαλύτερα δείγματα LRD μέχρι σήμερα, τα οποία σχεδόν όλα υπήρχαν πιθανότατα από το πρώιμο στάδιο της ζωής του σύμπαντος, δηλαδή κατά τη διάρκεια των πρώτων 1,5 δισεκατομμυρίων ετών από το Big Bang. Όπως διαπίστωσαν ένα μεγάλο μέρος των LRD φαίνεται ότι περιείχαν αυξανόμενες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Έτσι, θεωρούν ότι οι κουκίδες αυτές είναι εξαιρετικά συμπαγείς γαλαξίες, των οποίων η λάμψη δεν οφείλεται στα άστρα, αλλά σε υπερδραστήριες μαύρες τρύπες που καταβροχθίζουν ύλη με ιλιγγιώδη ρυθμό.

«Είμαστε μπερδεμένοι από αυτά τα νέα αντικείμενα που βρήκε το Webb. Δεν βλέπουμε ανάλογα τους σε χαμηλότερες μετατοπίσεις προς το ερυθρό, γι' αυτό και δεν τα είχαμε δει πριν από τον Webb», δήλωσε ο Ντέιλ Κοσέβσκι του Πανεπιστημίου Κόλμπι και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Γίνεται σημαντική δουλειά για να προσδιοριστεί η φύση αυτών των μικρών κόκκινων κουκίδων και αν το φως τους κυριαρχείται από συσσωρευόμενες μαύρες τρύπες».

Σύμφωνα με τα στοιχεία που μελέτησαν οι ερευνητές από το  James Webb, οι κόκκινες αυτές κουκκίδες εμφανίζονται σε μεγάλους αριθμούς περίπου 600 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang και υφίστανται μια ταχεία μείωση σε ποσότητα περίπου 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια μετά από αυτό. Σε περίπου 70% των κουκκίδων που εξέτασαν εντόπισαν στοιχεία για αέριο που περιστρέφεται γρήγορα με ταχύτητα 2 εκατομμυρίων μιλίων ανά ώρα (1.000 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο) - ένα σημάδι που φανερώνει την ύπαρξη μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας. Αυτό υποδηλώνει ότι πολλά LRD είναι στην πραγματικότητα εξαιρετικά πυκνές μαύρες τρύπες, επίσης γνωστές ως ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες (AGN).

«Το πιο συναρπαστικό για μένα είναι οι κατανομές μετατόπισης προς το ερυθρό. Αυτές οι πραγματικά κόκκινες πηγές, με υψηλή μετατόπιση προς το ερυθρό, ουσιαστικά σταματούν να υπάρχουν σε ένα συγκεκριμένο χρονικό σημείο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη», δήλωσε ο Στίβεν Φίνκελστεϊν, συν-συγγραφέας της μελέτης στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν. «Εάν αναπτύσσονται μαύρες τρύπες, και πιστεύουμε ότι τουλάχιστον το 70% αυτών είναι, αυτό υποδηλώνει μια άγνωστη σε εμάς εποχή κατά την οποία αναπτύσσονταν μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν».

Όταν ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά τα LRD, κάποιοι υποστήριξαν ότι η επιστήμη της αστρονομίας ήταν σε κρίση καθώς δεν μπορούσε να εξηγήσει αυτό το φαινόμενο. Αν όλο το φως από αυτά τα αντικείμενα προερχόταν από αστέρια, αυτό υπονοούσε ότι ορισμένοι γαλαξίες είχαν μεγαλώσει τόσο γρήγορα, που οι υπάρχουσες θεωρίες δεν μπορούσαν να τους εξηγήσουν.

Ωστόσο, η έρευνα της ομάδας υποστηρίζει ότι μεγάλο μέρος του φωτός από αυτά τα αντικείμενα προέρχεται από συσσωρευόμενες μαύρες τρύπες και όχι από αστέρια. Λιγότερα αστέρια σημαίνει μικρότερους, πιο ελαφριούς γαλαξίες και αυτό είναι κάτι που μπορεί να εξηγηθεί από τις υπάρχουσες θεωρίες.

Η δεύτερη θεωρία

Μια νέα θεωρία ωστόσο έρχεται να ανατρέψει την προηγούμενη κάπως περίπλοκη εξήγηση που συνδύασε μαύρες τρύπες και νέφη σκόνης. Σύμφωνα με τη νέα μελέτη που έγινε γνωστή στις αρχές του 2026, ένα μόνο τεράστιο αστέρι θα μπορούσε επίσης να παράγει φυσικά όλα τα βασικά χαρακτηριστικά που έχουν οι μικρές κόκκινες κουκκίδες: ακραία φωτεινότητα, ένα χαρακτηριστικό φάσμα σχήματος V και τον σπάνιο συνδυασμό μιας μόνο φωτεινής εκπομπής υδρογόνου.

Οι αστρονόμοι δημιούργησαν ένα λεπτομερές φυσικό μοντέλο ενός σπάνιου, χωρίς μέταλλα, ταχέως αναπτυσσόμενου υπερμεγέθη αστέρα περίπου ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερου από τη μάζα του Ήλιου, και έδειξαν ότι τα μοναδικά χαρακτηριστικά του ταιριάζουν απόλυτα με τις μικρές κόκκινες κουκκίδες.

«Οι μικρές κόκκινες κουκίδες αποτελούν σημείο έντονης συζήτησης από τότε που ανακαλύφθηκαν», δήλωσε ο Ντεβές Ναντάλ, αστρονόμος στο CfA και επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης. «Αλλά τώρα, με νέα μοντελοποίηση, γνωρίζουμε τι κρύβεται στο κέντρο αυτών των τεράστιων αντικειμένων, και αυτό είναι ένα μόνο γιγάντιο αστέρι σε ένα λεπτό περίβλημα. Και το σημαντικότερο, αυτά τα ευρήματα εξηγούν όλα όσα έχει δει το James Webb».

Ο Ναντάλ και οι συνάδελφοί του πιστεύουν ότι αν μπορέσουν να βρουν επιπλέον μικρές κόκκινες κουκίδες που είναι λιγότερο φωτεινές και ογκώδεις από αυτές της μελέτης, θα είναι σε θέση να αποκαλύψουν την αλήθεια για το γιατί και πώς συμβαίνει αυτό.

«Εάν η ερμηνεία μας είναι σωστή, δεν εικάζουμε απλώς ότι πρέπει να υπήρχαν ‘βαριές’ μαύρες τρύπες. Αντίθετα, παρακολουθούμε μερικές από αυτές να γεννιούνται σε πραγματικό χρόνο», δήλωσε ο Ναντάλ. «Αυτό μας δίνει μια πολύ πιο ισχυρή εικόνα για το πώς αναπτύχθηκαν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και οι γαλαξίες του σύμπαντος».

Η συζήτηση δεν σταματά

Πάντως υπάρχουν ακόμη πολλά να απαντηθούν από τους επιστήμονες, καθώς αυτές οι μικρές κόκκινες κουκκίδες φαίνεται να προκαλούν ακόμη περισσότερα ερωτήματα. Για παράδειγμα, εξακολουθεί να είναι ανοιχτό το ερώτημα γιατί οι LRD δεν εμφανίζονται σε χαμηλότερες μετατοπίσεις προς το ερυθρό.

Μια πιθανή απάντηση είναι ότι καθώς ο σχηματισμός αστεριών μέσα σε έναν γαλαξία επεκτείνεται προς τα έξω από τον πυρήνα, λιγότερο αέριο εναποτίθεται από τα σουπερνόβα κοντά στη συσσωρευόμενη μαύρη τρύπα και αυτή γίνεται λιγότερο σκοτεινή. Σε αυτήν την περίπτωση, η μαύρη τρύπα αποβάλλει το «κουκούλι» αερίου της, γίνεται πιο μπλε και λιγότερο κόκκινη και χάνει πλέον την ιδιότητά της ως LRD.

Επιπλέον, οι LRD δεν είναι φωτεινές στο φως των ακτίνων Χ, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με τις περισσότερες μαύρες τρύπες σε χαμηλότερες μετατοπίσεις προς το ερυθρό. Ωστόσο, οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι σε ορισμένες πυκνότητες αερίων, τα φωτόνια των ακτίνων Χ μπορούν να παγιδευτούν, μειώνοντας την ποσότητα εκπομπής ακτίνων Χ. Επομένως, θα μπορούσε να υποστηριχθεί η θεωρία ότι οι LRD είναι έντονα κρυμμένες μαύρες τρύπες.

Ωστόσο, η έρευνα δεν σταματά καθώς μένουν πάντα ανοιχτά ερωτήματα.

«Υπάρχουν πάντα δύο ή περισσότεροι πιθανοί τρόποι για να εξηγηθούν οι ιδιότητες των μικρών κόκκινων κουκκίδων», δήλωσε ο Κοσέβσκι. «Είναι μια συνεχής ανταλλαγή μεταξύ μοντέλων και παρατηρήσεων, η οποία βρίσκει μια ισορροπία μεταξύ του τι ευθυγραμμίζεται καλά μεταξύ των δύο και του τι έρχεται σε σύγκρουση».

Όπως παραδέχονται στη NASA, η υπόθεση παραμένει «ανοιχτή» και καμία εξήγηση δεν μπορεί ακόμη να θεωρηθεί οριστική.


ΠΗΓΗ: janus