Το τηλεσκόπιο Hubble ανακαλύπτει γαλαξίες που δεν περιμέναμε να υπάρχουν

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αποκάλυψε ένα αινιγματικό τόξο φωτός, πίσω από ένα εξαιρετικά μεγάλο σμήνος γαλαξιών σε απόσταση 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Το σμήνος αυτό είχε ανακαλυφθεί νωρίτερα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer και δημιουργήθηκε όταν το Σύμπαν ήταν ακόμη περίπου στο ένα τέταρτο της σημερινής του ηλικίας. Το μεγάλο τόξο είναι η παραμορφωμένη εικόνα ενός γαλαξία που βρίσκεται πίσω από το σμήνος, και το φως που εξέπεμψε άλλαξε πορεία από τη βαρυτική επίδραση της συστάδας των γαλαξιών η οποία παρεμβάλλεται.

Το πρόβλημα με τη συγκεκριμένη παρατήρηση αυτής της γαλάζιας αψίδας φωτός πίσω από ένα τεράστιο σμήνος γαλαξιών, 10 δισ. έτη φωτός μακριά μας, είναι πως κανονικά, δεν θα έπρεπε να υπάρχει.

Το γεγονός ότι το φως αλλάζει πορεία καθώς περνά γύρω από βαριά σώματα όπως άστρα, ή και γαλαξίες ολόκληρους είναι γνωστό ως το φαινόμενο του βαρυτικού φακού, κι επιτρέπει στους επιστήμονες να δουν τι συμβαίνει πίσω από τέτοια ουράνια σώματα, κάτι που αλλιώς θα ήταν αδύνατο. Το φαινόμενο περιγράφεται στη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, και μάλιστα ήταν αυτό που έδωσε την πρώτη επιβεβαίωση ότι η θεωρία του είναι σωστή, όταν το 1919 ο Βρετανός αστρονόμος Έντιγκτον, κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης Ηλίου, έδειξε ότι ο Ήλιος πράγματι καμπύλωνε το φως των αστέρων που βρίσκονταν πίσω του.

Το πρόβλημα με τη συγκεκριμένη παρατήρηση αυτής της αψίδας φωτός, είναι πως κανονικά, δεν θα έπρεπε να υπάρχει. Όσο πιο μακριά κοιτάμε, τόσο και πιο βαθιά στο παρελθόν του Σύμπαντος βλέπουμε και σύμφωνα με τη στατιστική ανάλυση, σε τόσο πρώιμες εποχές δεν περιμέναμε να υπήρχαν γαλαξίες φωτεινοί αρκετά ώστε να τους δούμε, ακόμα και υπό την επίδραση του βαρυτικού φακού.

Τα σμήνη γαλαξιών είναι συγκεντρώσεις εκατοντάδων ή και χιλιάδων γαλαξιών που έλκονται από τη μεταξύ τους βαρύτητα. Καθώς είναι τα πιο βαριά αντικείμενα που γνωρίζουμε στο Σύμπαν, οι επιστήμονες τα χρησιμοποιούν συχνά για να μελετήσουν την περιοχή που βρίσκεται πίσω τους. Αν και αυτό λειτουργεί σε σμήνη τα οποία βρίσκονται πιο κοντά στη Γη, οι αστρονόμοι πίστευαν πως σμήνη τόσο μακριά όπως αυτό, δεν θα είχαν αρκετή μάζα ώστε να καμπυλώσουν το φως κάποιου γαλαξία τόσο μακρινού. Έτσι, πρόκειται για το πιο βαρύ σμήνος που έχει ανακαλυφθεί σε τέτοια απόσταση, 5 με 10 φορές μεγαλύτερο από τα υπόλοιπα, και υπολογίζουν πως «ζυγίζει» όσο 500 τρισεκατομμύρια δικοί μας Ήλιοι.

Στην ίδια φωτογραφία λοιπόν παρατηρήθηκε ένας αρχαίος γαλαξίας ηλικίας έως και 13 δισεκατομμυρίων χρόνων, πιο φωτεινός και πιο μεγάλος από ότι αναμενόταν αλλά και ένα σμήνος, πιο βαρύ από όλα τα σμήνη που είχαν παρατηρηθεί ποτέ στην ίδια απόσταση. Το γεγονός πως υπάρχουν τέτοια σμήνη κάνει τους επιστήμονες να θέλουν να επαναλάβουν τις παρατηρήσεις τους αλλά και να ανακαλύψουν νέα παραδείγματα. Ήταν τέτοια η έκπληξή τους, που όπως χαρακτηριστικά λέει ένας από τους συγγραφείς της έρευνας, ο Anthony Gonzalez του πανεπιστημίου της Florida: «δεν έχω πειστεί για καμιά από τις δύο εξηγήσεις. Βρήκαμε μόνο ένα παράδειγμα. Πρέπει να μελετήσουμε πολλά ακόμη τέτοια αντικείμενα».