Čini se da svemirski teleskop Džejms Veb (JVST) pronalazi više galaksija koje su postale previše masivne prebrzo nakon Velikog praska, ako je verovati standardnom modelu kosmologije.
U studiji objavljenoj u Nature Astronomi, Mike Boilan-Kolchin, vanredni profesor astronomije na Univerzitetu Teksas u Ostinu, otkriva da šest najranijih i najmasovnijih kandidata za galaksije koje je JVST do sada posmatrao stoje u suprotnosti sa preovlađujućim razmišljanjem u kosmologiji. .
To je zato što drugi istraživači procenjuju da se svaka galaksija vidi između 500 i 700 miliona godina nakon Velikog praska, ali da je više od 10 milijardi puta masivnija od našeg Sunca. Čini se da je čak i jedna od galaksija masivnija od Mlečnog puta, uprkos tome što je naša sopstvena galaksija imala milijarde godina da se formira i razvije.
„Ako su mase u pravu, onda smo na neistraženoj teritoriji“, rekao je Bojlan-Kolčin. „Trebaće nam nešto veoma novo u vezi sa formiranjem galaksija ili modifikacijom kosmologije. Jedna od najekstremnijih mogućnosti je da se univerzum širio brže nakon Velikog praska nego što predviđamo, što bi moglo zahtevati nove sile i čestice.“
Da bi se galaksije formirale tako brzo pri takvoj veličini, one bi takođe morale da pretvore skoro 100% svog raspoloživog gasa u zvezde.
„Uobičajeno vidimo da se najviše 10% gasa pretvara u zvezde“, rekao je Bojlan-Kolčin. „Dakle, dok je 100% konverzija gasa u zvezde tehnički na ivici onoga što je teoretski moguće, zaista je slučaj da bi to zahtevalo da nešto bude veoma različito od onoga što očekujemo.“
Uprkos svom uzbuđenju bez daha koje izaziva, JVST je postavio astronome uznemirujuću dilemu. Ako se potvrde mase i vreme od Velikog praska za ove galaksije, mogle bi biti potrebne fundamentalne promene vladajućeg modela kosmologije – onoga što se naziva paradigma tamne energije + hladne tamne materije (ΛCDM), koja je vodila kosmologiju od kasnih 1990-ih. .
Ako postoje drugi, brži načini za formiranje galaksija nego što ΛCDM dozvoljava, ili ako je više materije bilo dostupno za formiranje zvezda i galaksija u ranom univerzumu nego što se ranije shvatalo, astronomi bi morali da promene svoje preovlađujuće razmišljanje.
Vremena i mase šest galaksija su početne procene i biće potrebna naknadna potvrda spektroskopijom – metodom koja deli svetlost na spektar i analizira osvetljenost različitih boja. Takva analiza bi mogla da sugeriše da centralne supermasivne crne rupe, koje bi mogle da zagreju okolni gas, možda čine galaksije svetlijim tako da izgledaju masivnije nego što zaista jesu.
Ili se možda galaksije zapravo vide u vreme mnogo kasnije nego što je prvobitno procenjeno zbog prašine koja uzrokuje da se boja svetlosti iz galaksije pomera crvenije, dajući iluziju da su udaljene više svetlosnih godina i, samim tim, dalje u prošlost.
Podaci o galaksiji potiču iz istraživanja o ranom objavljivanju kosmičke evolucije (CEERS), višeinstitucijske JVST inicijative koju vodi astronom iz UT Austina Steven Finkelstein.
Još jedan tekući projekat saradnje JVST, COSMOS-Veb, koji vodi Kejtlin Kejsi iz UT Austin, može biti uključen u spektroskopiju i rasvetliti nalaze kako bi se rešila dilema. COSMOS-Veb pokriva područje otprilike 50 puta veće od CEERS-a i očekuje se da će otkriti hiljade galaksija.
„Biće idealan za otkrivanje najređih, najmasivnijih galaksija u ranim vremenima, što će nam reći kako su najveće galaksije i crne rupe u ranom univerzumu nastale tako brzo“, rekao je Bojlan-Kolčin.
Prvo otkriće i procene masa i crvenih pomaka šest kandidata za galaksije objavili su u februaru u časopisu Nature od strane tima predvođenog Tehnološkim univerzitetom Svinburn u Australiji.
