Открытие массивных ранних галактик противоречит предыдущим представлениям о Вселенной

Шесть массивных галактик, обнаруженных в ранней Вселенной, могут изменить предыдущие представления ученых о происхождении галактик во Вселенной.

Об этом рассказывают в Университете штата Пенсильвания (PSU), передают OstanniPodii.com.

«Эти объекты гораздо массивнее, чем кто-либо ожидал», - сказал Джоэл Лежа, доцент кафедры астрономии и астрофизики PSU, который моделировал свет от этих галактик. «Мы ожидали найти только крошечные, молодые, новорожденные галактики в этот момент времени, но мы обнаружили галактики, такие же зрелые, как наша собственная, в том месте, которое ранее считалось рассветом Вселенной».

Используя первый набор данных, полученных с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб", международная группа ученых обнаружила такие же зрелые объекты, как Млечный Путь, когда возраст Вселенной составлял лишь 3% от ее нынешнего возраста, примерно через 500-700 миллионов лет после Большого взрыва. Телескоп оснащен инфракрасными приборами, способными обнаружить свет, который излучали древнейшие звезды и галактики. По сути, телескоп позволяет ученым заглянуть в прошлое примерно на 13,5 миллиардов лет назад, близко к началу существования Вселенной, как мы ее знаем, пояснил Лежа.

«Это наш первый взгляд так далеко назад, поэтому важно, чтобы мы беспристрастно отнеслись к тому, что мы видим», - сказал Леджа. «Хотя данные показывают, что это, скорее всего, галактики, я думаю, что существует реальная возможность того, что некоторые из этих объектов окажутся скрытыми сверхмассивными черными дырами. Независимо от этого, количество обнаруженной нами массы означает, что известная масса звезд в этот период нашей Вселенной в 100 раз больше, чем мы считали ранее. Даже если мы сократим выборку вдвое, это все равно будет удивительным изменением».

В статье, опубликованной 22 февраля в журнале Nature, исследователи приводят доказательства того, что эти шесть галактик намного массивнее, чем все ожидали, и ставят под сомнение то, что ученые ранее понимали о формировании галактик в самом начале Вселенной.

В статье говорится, что эти галактики имеют красное смещение (z) от 7.4 до 9.1, и одна из галактик имеет возможную звездную массу около 10^11 солнечных.

«Обнаружение того, что формирование массивных галактик началось очень рано в истории Вселенной, переворачивает то, что многие из нас считали устоявшейся наукой», - говорит Леджа. «Мы неофициально называем эти объекты "нарушающими Вселенную" - и пока что они оправдывают свое название».

Леджа объяснил, что обнаруженные командой галактики настолько массивны, что противоречат 99% моделей космологии. Учет такой большой массы потребует либо изменения моделей космологии, либо пересмотра научного понимания формирования галактик в ранней Вселенной — что галактики начинались как небольшие облака звезд и пыли, которые постепенно увеличивались со временем. Любой из этих сценариев требует фундаментальных изменений в нашем понимании того, как возникла Вселенная, добавил он.

«Мы впервые заглянули в самую раннюю Вселенную и не имели ни малейшего представления о том, что мы там найдем», - сказал Леджа. «Оказалось, что мы нашли что-то настолько неожиданное, что это создает проблемы для науки. Это ставит под сомнение всю картину формирования ранних галактик».

Первые полноцветные изображения и спектроскопические данные от космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА опубликовало 12 июля 2022 года. Самый большой инфракрасный телескоп в космосе, "Уэбб" был создан для наблюдения за зарождением космоса, его высокое разрешение позволяет увидеть объекты, слишком старые, далекие или тусклые для космического телескопа "Хаббл".

«Когда мы получили данные, все начали погружаться в работу, и эти массивные объекты появились очень быстро», - говорит Леджа. «Мы начали проводить моделирование и пытались понять, что это такое, потому что они были такими большими и яркими. Моя первая мысль была о том, что мы сделали ошибку, и мы просто найдем ее и будем жить дальше. Но мы до сих пор не нашли эту ошибку, несмотря на множество попыток».

Леджа объяснил, что одним из способов подтвердить находку команды и развеять все оставшиеся опасения было бы получение спектрального изображения массивных галактик. Это позволило бы команде получить данные об истинных расстояниях, а также о газах и других элементах, из которых состоят галактики. Затем команда могла бы использовать эти данные для моделирования более четкой картины того, как выглядели галактики и насколько массивными они были на самом деле.

«Спектр сразу скажет нам, реальны ли эти объекты», - сказал Лежа. «Он покажет нам, насколько они большие, как далеко они расположены. Забавно, что у нас есть все эти вещи, которые мы надеемся узнать от "Джеймса Уэбба", и это не было даже близко к вершине списка. Мы нашли то, о чем никогда не думали, спрашивая Вселенную, и это произошло гораздо быстрее, чем я думал, но вот мы здесь».

Кроме PSU, соавторами исследования являются ученые из Технологического университета Суинберна, Йельского университета, Университета Колорадо, Университета Питтсбурга, Калифорнийского университета, Стэнфордского университета, Копенгагенского университета, Массачусетского университета и Университета Валенсии.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.