ΛCDM (ψυχρή σκοτεινή ύλη Λάμδα) ή Μοντέλο Lambda-CDM η παραμετροποίηση του κοσμολογικού μοντέλου της Μεγάλης Έκρηξης, στο οποίο το σύμπαν περιέχει τρία κύρια συστατικά: πρώτον, την κοσμολογική σταθερά, που συμβολίζεται Λάμδα (Ελληνικά Λ), η οποία σχετίζεται με τη σκοτεινή ενέργεια. Δεύτερον, η υποτιθέμενη ψυχρή σκοτεινή ύλη (CDM). και τρίτον, καθημερινό υλικό. Αυτό το μοντέλο θεωρείται γενικά το τυπικό μοντέλο της κοσμολογίας του Big Bang και είναι πολύ απλό περιγράψτε τις ακόλουθες διαδικασίες: το σύμπαν ήταν ζεστό και πυκνό κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του, μετά ψύχθηκε αργά και σχηματίστηκαν τα πρώτα άτομα. Τα ίχνη των διακυμάνσεων της πυκνότητας μπορούν να βρεθούν σε μεγαλύτερες δομές όπως οι γαλαξίες και τα σμήνη γαλαξιών. Η επιτάχυνση είναι χαρακτηριστική της περαιτέρω διαστολής του σύμπαντος υπό την επίδραση της υποτιθέμενης σκοτεινής ενέργειας.

Όπως είπε ο Ivo Labbé, αστρονόμος στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Swinburne της Αυστραλίας, ο επικεφαλής της νέας έρευνας σε σχέση με την τρέχουσα ανακάλυψη. είπε στη μητρική πλακέτα:

«Η κοσμολογία ΛCDM είναι μια πολύ καλά εδραιωμένη θεωρία. Παρέχει λεπτομερείς προβλέψεις για το πόσο αέριο είναι διαθέσιμο για σχηματισμό άστρων στο σύμπαν και πότε. Αυτοί οι γαλαξίες χρειάζονται σχεδόν όλο το διαθέσιμο αέριο για να σχηματίσουν τον αριθμό των αστεριών και μπορούν να το μετατρέψουν σε αστέρια με σχεδόν 100% απόδοση.

Το πρόβλημα είναι ότι με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου James Webb, ανακάλυψαν έξι πρώιμους γαλαξίες στη νεαρή ηλικία του σύμπαντος, οι οποίοι, λόγω του τεράστιου μεγέθους τους, αμφισβητούν αυτό το μοντέλο, και τελικά τη γνώση μας για το σύμπαν. Αυτοί οι αρχέγονοι γαλαξίες υπήρχαν μόνο 500 έως 700 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά η μάζα τους είναι κοντά στα 100 δισεκατομμύρια φορές αυτή του Ήλιου, επομένως είναι σχεδόν τόσο μάζα όσο ο Γαλαξίας στον οποίο ζούμε σήμερα.

Το ερώτημα είναι βασικά, πώς αυτοί οι γαλαξίες αυξήθηκαν σε τέτοιο μέγεθος σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα;

Όπως λέει ο Labbé για τη στιγμή της ανακάλυψης:

«Νομίζω ότι έφτυσα τον καφέ μου. Οι περισσότεροι από τους συναδέλφους μου σε όλο τον κόσμο ήταν online και κολλημένοι στις οθόνες τους βλέποντας τις πρώτες εικόνες. Νομίζω ότι άκουσα σαγόνια να χτυπούν το έδαφος εδώ κι εκεί.

Ο επιστήμονας που ηγείται του έργου είπε για την ίδια την ανακάλυψη ότι τα αντικείμενα είναι πραγματικά εξαιρετικά. Ένας γαλαξίας, για παράδειγμα, ζυγίζει 100 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες, όπως ο Γαλαξίας σήμερα, αλλά χρειάστηκε μόνο το 5% του χρόνου που χρειάστηκε για να σχηματιστεί ο Γαλαξίας για να φτάσει εκεί. Μια άλλη έκπληξη είναι το σχήμα των γαλαξιών, το οποίο είναι επίσης αρκετά περίεργο: για παράδειγμα, ο εν λόγω γαλαξίας, ο οποίος έχει την ίδια μάζα με τον Γαλαξία, είναι μόνο το ένα τριάντα του μεγέθους του τελευταίου.

Θα μπορούσε να υπάρχει ζωή σε αυτούς τους γαλαξίες; Τελικά, για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε, αυτοί οι γαλαξίες θα αντιπροσώπευαν ένα τρομερά αφιλόξενο περιβάλλον. Αν η ανθρωπότητα ζούσε σε έναν τέτοιο γαλαξία, για παράδειγμα, θα καταδικαζόμασταν σε θάνατο. Λόγω της ίδιας μάζας αλλά μικρότερου μεγέθους, αυτοί οι γαλαξίες είναι πολύ πιο πυκνοί από τον Γαλαξία, γι’ αυτό υπάρχει μια καλή πιθανότητα ότι μια κοντινή σουπερνόβα κάπνισε την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας ενώ ακτινοβολούσε την επιφάνεια των ερειπίων. Οι γαλαξίες μπορούν να σχηματίσουν αστέρια και πλανήτες γύρω τους, αλλά το περιβάλλον θα ήταν ιδιαίτερα εχθρικό για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε.

Ο Labbé είπε επίσης ότι είναι προφανές ότι το Hubble δεν βλέπει ολόκληρη την ιστορία του σύμπαντος, καθώς το φως στην υπεριώδη και ορατή περιοχή, που ξεκίνησε το ταξίδι του από τα πρώτα αστέρια των πρώτων γαλαξιών, φτάνει ήδη σε εμάς με τη μορφή υπέρυθρου φωτός . Γι’ αυτό χτίστηκε ο Τζέιμς Γουέμπ – για να δούμε τι δεν μπορούσε να κάνει το Hubble. Ωστόσο, ακόμη και πριν από το JWST, ήταν μια πρόκληση για τους ερευνητές να εξηγήσουν πώς θα μπορούσαν να έχουν εμφανιστεί τεράστιοι γαλαξίες στο σύμπαν μόλις 1 δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Τώρα, ο Labbé και οι συνεργάτες του έχουν προσθέσει μόνο σε αυτό το μυστήριο εντοπίζοντας τεράστιους γαλαξίες σε ακόμη υψηλότερες “κόκκινες μετατοπίσεις” – μια τεχνική μέτρησης που υπολογίζει τις αποστάσεις με βάση τη διάδοση του φωτός προς μεγαλύτερα, πιο κόκκινα μήκη κύματος καθώς διανύει τεράστιες αποστάσεις.

Οι ερευνητές έχουν επί του παρόντος αρκετές υποθέσεις για να εξηγήσουν την απροσδόκητη ανακάλυψη: η μία είναι ότι αυτοί οι γαλαξίες δεν είναι τόσο μεγάλοι ή όχι τόσο μακρινοί όσο φαίνονται βάσει μετρήσεων. Αλλά δεν μπορούμε να αποκλείσουμε ότι στην περίπτωση αυτών των γαλαξιών, το φως δεν προέρχεται από δισεκατομμύρια αστέρια, αλλά από το αέριο που απορροφάται από μια υπερβαριά μαύρη τρύπα – στα ουγγρικά, από ένα κβάζαρ. Αυτή η τελευταία ανακάλυψη θα ήταν επίσης ενδιαφέρουσα, καθώς λίγα είναι γνωστά για τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στους γαλαξίες. Στη συνέχεια, οι ερευνητές θα χρησιμοποιήσουν φασματοσκοπία για να επαληθεύσουν τα τρέχοντα ευρήματα: εάν αυτοί οι γαλαξίες είναι πραγματικά τόσο μακρινοί όσο φαίνονται και τι μπορεί να παράγει το εισερχόμενο φως. Ωστόσο, αυτά τα αποτελέσματα δεν θα αποκαλυφθούν πριν από το επόμενο έτος.

(Η εικόνα που χρησιμοποιήθηκε για το άρθρο είναι εικονογράφηση, πηγή: Pixabay/WikiImages)