Πριν από έναν χρόνο περίπου, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA φωτογράφισε με την NIRCam (Near-Infrared Camera) τον γαλαξία JADES-GS-z14-0. Αυτός ο γαλαξίας βρέθηκε να εμφανίζει μετατόπιση προς το ερυθρό z=14,32, καταρρίπτοντας το ρεκόρ του πιο απομακρυσμένου γνωστού γαλαξία. Αυτό σημαίνει ότι υπήρχε περίπου 290 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το σύμπαν είχε μόλις το 2,1% της σημερινής του ηλικίας.
Σύμφωνα με πρόσφατες δημοσιεύσεις (βλέπε ΕΔΩ και ΕΔΩ), στον αρχέγονο γαλαξία JADES-GS-z14-0, ανιχνεύθηκε οξυγόνο από την συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA στην έρημο Ατακάμα της Χιλής, αποδεικνύοντας ότι ο γαλαξίας είναι πολύ πιο ώριμος χημικά από το αναμενόμενο. Πρόκειται για την πιο μακρινή ανίχνευση οξυγόνου που έγινε μέχρι σήμερα (για μια προηγούμενη ανίχνευση οξυγόνου σε αρχέγονο γαλαξία: διαβάστε ΕΔΩ).
Πριν σχηματιστούν τα άστρα στο σύμπαν, δεν υπήρχε οξυγόνο. Στα πρώτα λεπτά της Μεγάλης Έκρηξης δημιουργήθηκαν κυρίως υδρογόνο και ήλιο και ελάχιστες ποσότητες από μερικά ακόμα βαρύτερα στοιχεία όπως λίθιο, βηρύλλιο και βόριο, τα οποία οι αστροφυσικοί αποκαλούν μέταλλα.
Μόνο όταν σχηματίστηκαν τα πρώτα άστρα, στο εσωτερικό των οποίων ξεκίνησε η πυρηνική σύντηξη, προέκυψαν τα βαρύτερα στοιχεία. Μέχρι σήμερα, περίπου το 1-2% του σύμπαντος έχει τη μορφή αυτών των βαρέων στοιχείων.
διαβάστε σχετικά:
1. Ο κύκλος σύντηξης πρωτονίου-πρωτονίου
2. Πως δημιουργείται το στοιχείο του άνθρακα στο Σύμπαν
3. Κύκλος CNΟ: ένας μηχανισμός πυρηνικής σύντηξης στα άστρα
Το σημερινό σύμπαν συνίσταται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, με νούμερο 3 και 4, το οξυγόνο και τον άνθρακα, αντίστοιχα. Το οξυγόνο αντιπροσωπεύει το ~1% της μάζας όλων των ατομικών πυρήνων.
Ένα ερώτημα που τίθεται είναι το εξής: Μήπως το οξυγόνο που ανιχνεύθηκε στον αρχέγονο γαλαξία JADES-GS-z14-0 ανήκει σε άστρα του επονομαζόμενου αστρικού πληθυσμού III; Στον πληθυσμό III ανήκουν τα ανόθευτα άστρα που σχηματίστηκαν χωρίς την παρουσία αστροφυσικών μετάλλων (στοιχεία βαρύτερα των Η και Ηe), στην ουσία μόνο από αέριο υδρογόνο. Μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι δεν έχουν εντοπίσει τέτοια άστρα.
Ακόμα και οι πιο πρώιμοι γνωστοί γαλαξίες, ενώ διαθέτουν εκατομμύρια (ή και περισσότερα) άστρα στο εσωτερικό τους, είναι ήδη αρκετά μεγάλοι για να περιέχουν ανόθευτα πρώτα άστρα. Διότι αυτά τα άστρα ζουν μόνο μερικά εκατομμύρια χρόνια μέχρι να εκραγούν και να εμπλουτίσουν το σύμπαν με βαρύτερα στοιχεία, κυρίως οξυγόνο και άνθρακα. Αν ο γαλαξίας JADES-GS-z14-0 περιείχε ανόθευτα άστρα, τότε η ποσότητα του οξυγόνου έπρεπε να είναι 10 φορές μικρότερη από αυτή που ανιχνεύθηκε.
Η ανακάλυψη του διπλά ιονισμένου οξυγόνου, από τις δυο ανεξάρτητες ομάδες των ραδιοτηλεσκοπίων ALMA στον JADES-GS-z14-0 δείχνουν ότι οι γαλαξίες μπορούν να σχηματιστούν πολύ πιο γρήγορα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη σε σχέση με ότι πιστεύαμε προηγουμένως. Και όσον αφορά τα ανόθευτα πρώτα άστρα και το οξυγόνο τους, μάλλον πρέπει να ψάξουμε ακόμη πιο νωρίτερα (σε λιγότερα από 290 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη) για να τα εντοπίσουμε.
