Зображення “Вебба” кидають виклик теоріям про те, як еволюціонував Всесвіт

Галактики, виявлені космічним телескопом Джеймса Вебба (JWST), стали занадто масивними занадто рано після Великого вибуху як для стандартної моделі космології.

Про це розповідають в Техаському університеті в Остіні (UT Austin), передають OstanniPodii.com.

У новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Astronomy, зроблено висновок, що шість найбільш ранніх і масивних кандидатів на галактики, зі спостережуваних JWST на цей момент, суперечать домінантним поглядам у космології.

Це тому, що за підрахунками інших дослідників, кожна з галактик спостерігається через 500-700 мільйонів років після Великого вибуху й при цьому більш ніж у 10 мільярдів разів масивніша за наше Сонце. Одна з галактик навіть здається масивнішою за Чумацький Шлях, попри те, що наша галактика мала на мільярди років більше часу для формування та зростання.

Новини за подібною темою:

		"Вебб" виявив, що чорні діри швидко зупиняють зореутворення у масивних галактиках
		JWST встановив причину найяскравішого гамма-спалаху, але поглибив інше питання
		Вебб зондує галактику з екстремальним спалахом зореутворення

“Якщо маси вірні, то ми перебуваємо на незвіданій території”, - каже автор нового дослідження Мішель Бойлан-Колчин, доцент кафедри астрономії UT Austin.

“Нам знадобиться щось дуже нове про формування галактик або зміна космології. Одна з найбільш екстремальних можливостей полягає в тому, що незабаром після Великого вибуху Всесвіт розширювався швидше, ніж ми передбачаємо, що може вимагати нових сил і частинок”.

Для формування галактик такого розміру так швидко, вони також мали б перетворювати майже 100% наявного газу на зорі.

“Зазвичай ми спостерігаємо максимум 10% газу, перетвореного на зорі”, - каже Бойлан-Колчин. “Тож, хоча 100% перетворення газу на зорі технічно перебуває на межі теоретично можливого, насправді для цього потрібно, щоб щось сильно відрізнялося від того, що ми очікуємо”.

Ґрунтуючись на стандартній моделі космології, астрономи передбачають, яка частка атомів у Всесвіті (вертикальна вісь) міститься в галактиках з певною масою зірок або вище (горизонтальна вісь). У цьому дослідженні три галактики-кандидати (позначені однією крапкою), як виявилося, використовують набагато більшу частку доступних атомів для зірок, ніж очікувалося. Замість приблизно 10%, як зазвичай (синя дуга), дані свідчать про те, що ці галактики-кандидати перетворили на зірки 100% доступних атомів. Credit: Mike Boylan-Kolchin/University of Texas at Austin

Попри весь викликаний захват, JWST поставив астрономів перед тривожною дилемою. Якщо масу й час, що минув з моменту Великого вибуху, для цих галактик буде підтверджено, знадобляться фундаментальні зміни в панівній моделі космології — так званій парадигмі "темна енергія + холодна темна матерія" (ΛCDM), якою космологія керується з кінця 1990-х років.

Якщо існують інші, швидші способи формування галактик, ніж припускає ΛCDM, або якщо для утворення зірок і галактик у ранньому Всесвіті було доступно більше матерії, ніж вважалося раніше, астрономам доведеться змінити те своє мислення, що переважає.

Час і маса шести галактик є початковими оцінками та потребують подальшого підтвердження за допомогою спектроскопії — методу, який розділяє світло на спектр та аналізує яскравість різних кольорів. Такий аналіз може показати, що центральні надмасивні чорні діри, які можуть нагрівати навколишній газ, можуть робити галактики яскравішими, щоб вони виглядали більш масивними, ніж вони є насправді.

Або, можливо, галактики насправді видно в більш пізній час, ніж передбачалося спочатку, через пил, який змушує колір світла від галактики зміщуватися в червоний бік, створюючи ілюзію, що вони перебувають на відстані більше світлових років і, таким чином, далі в минуле.

Дані про галактики надійшли від “Наукового огляду Раннього випуску космічної еволюції” (CEERS), що проводиться в рамках ініціативи JWST під керівництвом астронома Стівена Фінкельштейна з UT Austin.

Інший поточний спільний проєкт JWST, COSMOS-Web, співкерівником якого є Кейтлін Кейсі з UT Austin, можливо, братиме участь у спектроскопії та проллє більше світла на отримані дані, щоб допомогти вирішити дилему. COSMOS-Web охоплює область приблизно в 50 разів більшу, ніж CEERS, і, як очікується, виявить тисячі галактик.

“Він буде ідеальним для виявлення найрідкісніших, наймасивніших галактик у ранні часи, що дасть нам змогу дізнатися, як швидко виникли найбільші галактики та чорні діри у ранньому Всесвіті”, - сказав Бойлан-Колчин.

Первісне відкриття та оцінки мас і червоних зсувів шести галактик-кандидатів були опубліковані в журналі Nature в лютому групою під керівництвом Технологічного університету Свінберна в Австралії.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Галактики
• телескоп Вебба