Οι επιστήμονες ρίχνουν φως στο Μεσαίωνα του Σύμπαντος
«Το σύμπαν», λέει ο Volker Bromm του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν, «υποβλήθηκε σε μια κρίσιμη μετάβαση. Από μια πολύ απλή κατάσταση πήγε σε μια κατάσταση ολοένα και πιο πολύπλοκη». Το πώς και πότε έγινε η μετάβαση είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό ένα μυστήριο, μιας και ακόμη και τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια που υπάρχουν δε μπορούν να διαπεράσουν αυτή τη σκοτεινή περίοδο, γνωστή και ως Μεσαίωνας της κοσμικής εξέλιξης.
Το πέπλο μυστηρίου σηκώνεται ελαφρώς, χάρη σε μια έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science. Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Fermi Gamma-ray Space Telescope, μια διεθνής ομάδα που αποτελείται από περισσότερους από 200 αστροφυσικούς έχει φτάσει βαθύτερα στο «Μεσαίωνα» από ποτέ. Το συμπέρασμα: τα πρώτα αστέρια πρέπει να εμφανίστηκαν όχι αργότερα από 500 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang ή μόλις 100 εκατομμύρια χρόνια αφότου τα πρώτα άτομα πήραν σχήμα. Και τα άστρα σχηματίστηκαν με βραδύτερο ρυθμό από ό,τι ο καθένας μπορεί να πίστευε μέχρι σήμερα.
Για τους περισσότερους από εμάς, αυτά τα αποτελέσματα ίσως να φαίνονται πολύ ασαφή για να ενθουσιαστούμε. Για τους αστρονόμους, όμως, έχουν άλλη αξία. Είναι αδύνατο να δούμε τα πρώτα αστέρια. Γι’ αυτό η ομάδα ακολούθησε μια έμμεση διαδρομή: μέτρησαν το λεγόμενο εξωγαλαξιακό φως υποβάθρου ή EBL -το φως που εκπέμπεται από όλα τα αστέρια και γαλαξίες στο σύμπαν, δημιουργώντας ένα είδος λάμψης που ακτινοβολεί προς κάθε κατεύθυνση.
Τα περισσότερα από τα περίπου 10 τετράκις εκατομμύρια αστέρια στο ορατό σύμπαν, συμπεριλαμβανομένου και του Ήλιου, γεννήθηκαν μετά την πρώτη γενιά αστεριών. Το μεγαλύτερο μέρος του EBL προέρχεται από αυτά. Οι επιστήμονες εξέτασαν τις γιγάντιες μαύρες τρύπες στους πυρήνες των απόμακρων γαλαξιών, οι οποίες στέλνουν εκρήξεις υψηλής ενέργειας από ακτίνες γάμμα που μπορούν να εντοπιστούν μέχρι τα μισά σε ολόκληρο το σύμπαν.
Όταν τα φωτόνια του EBL συγκρούονται με τα φωτόνια των ακτίνων γάμμα, οι εκρήξεις που δημιουργούνται μεταβάλλουν τη συνολική εικόνα των ακτίνων γάμμα καταστέλλοντας εκείνες με την υψηλότερη ενέργεια. Όσο πιο πίσω σε χρόνο και σε απόσταση πάμε, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση. Σε κάποιο σημείο η επίδραση αυτή σταματά, επειδή έχουμε φτάσει σε ένα αρκετά πρώιμο στάδιο ώστε τα μόνα αστέρια που δημιουργούν το EBL να είναι εκείνα της πρώτης γενιάς.
Όμως η έρευνα έχει ακόμα πολύ δρόμο. «Μετρήσαμε το αστερόφως όταν το σύμπαν ήταν μόνο 4 δισεκατομμυρίων ετών», είπε σύμφωνα με τους Times ο συν-συγγραφέας της έρευνας, Marco Ajello, σε συνέντευξη Τύπου, «αλλά στο μέλλον θα πρέπει να ψάξουμε σε ακόμα παλαιότερες εποχές. Οι παρατηρήσεις αυτές θα είναι επίσης έμμεσες, αλλά από το 2018, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα είναι σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και θα μπορεί να απεικονίσει τους πρώτους γαλαξίες που γεννήθηκαν στο σύμπαν. Αυτό θα είναι ένα ακόμη μεγάλο βήμα προς την κατανόηση του τι πραγματικά συνέβη κατά τη διάρκεια του Μεσαίωνα του σύμπαντος».