RW Space

Несколько объектов, обнаруженных в данных JWST, поставили астрономов в тупик.

То, что считается полдюжиной галактик, кажется массивным и хорошо сформированным, несмотря на то, что их было всего от 500 до 700. миллионов лет после Большого взрыва. Тем не менее, согласно современным космологическим моделям, им просто не хватило времени, чтобы достичь такого состояния относительной зрелости.

Это говорит о том, что мы упускаем из виду один или два ключевых шага в нашем понимании эволюция Вселенной.

«Мы никогда не наблюдали галактики такого колоссального размера так рано после Большого взрыва», – говорит астроном Иво Лаббе из Технологического университета Суинберна в Австралии, возглавлявший международное исследование усилий.

«Найденным нами шести галактикам более 12 миллиардов лет, всего через 500–700 миллионов лет после Большого взрыва, их размеры в 100 миллиардов раз превышают массу нашего Солнца. Это слишком даже в существующих моделях. Это открытие может изменить наше понимание того, как формировались самые ранние галактики в нашей Вселенной.»

Объекты были обнаружены в ходе наблюдений, проведенных JWST в течение первых нескольких месяцев его работы. Мощный космический телескоп изучает Вселенную в инфракрасном диапазоне, который идеально подходит для обнаружения света, который путешествовал миллиарды лет, чтобы достичь нас из ранней Вселенной, слабого и растянутого в более длинные инфракрасные волны за счет расширения пространства-времени. p>

Одна из его основных целей — заглянуть в это пространство-время дальше, чем любой инструмент, существовавший до него, и астрономы, не теряя времени, получили первые наблюдения с этой целью.

«Мы впервые заглянули в очень раннюю Вселенную и понятия не имели, что мы собираемся найти», — говорит астроном Джоэл Лежа из Университета штата Пенсильвания. «Оказывается, мы обнаружили нечто настолько неожиданное, что это фактически создает проблемы для науки. Это ставит под сомнение всю картину раннего формирования галактик».

Согласно нашим космологическим моделям, самое начало Вселенной было ничем. как сейчас. Во-первых, горячий бульон из частиц, возникших в результате Большого взрыва, должен был достаточно остыть, чтобы сгуститься в атомы, заполнив объем пространства в основном водородом и гелием. Именно из этого газа начали формироваться первые звезды и галактики примерно через 150 миллионов лет после Большого взрыва.

Наблюдательные данные об этом периоде в истории нашей Вселенной было трудно получить, но временная шкала разумна. подтверждается имеющимися у нас доказательствами. И временная шкала предполагает, что в период между 500 и 700 миллионами лет после Большого взрыва галактики все еще собирались вместе.

Есть ряд причин, по которым эти полностью сформированные галактики представляют проблему. . Во-первых, плотность материи в крупнейших сегодняшних галактиках значительно превышает оценки для этого периода времени. Другая заключается в том, что плотность обычной материи вступает в противоречие с количеством темной материи в гало этих галактик.

Эти объекты настолько сложно объяснить с точки зрения современной космологии, что исследовательская группа была занята поиском ошибок в своей работе. До сих пор данные и их интерпретация командой оставались достоверными, предполагая что-то одно из двух неверных: наше понимание космологии или наше понимание формирования галактик. в ранней Вселенной. В любом случае результат потребует значительного пересмотра.

«Открытие того, что формирование массивных галактик началось очень рано в истории Вселенной, переворачивает с ног на голову то, что многие из нас считали устоявшейся наукой», Лежа поясняет. «Мы неофициально называли эти объекты «разрушителями вселенных» — и до сих пор они оправдывали свое название».

Возможно, эти объекты на самом деле не галактики, а что-то другое. Например, они могут быть сверхмассивными черными дырами, которых раньше никогда не было. Однако даже в этом случае количество массы, сосредоточенной в одном месте, по-прежнему трудно объяснить на столь раннем этапе существования Вселенной; и это может также означать пересмотр нашего понимания черных дыр.

Любой объект такого рода будет достаточно сложным для объяснения. Открытие шести ставит коренастого кота среди космических голубей. Но необходимы дальнейшие исследования, чтобы удостовериться в том, на что мы смотрим.

Следующим шагом будет попытка получить спектры галактик-кандидатов, которые раскроют их природу, расстояния и размеры в большей степени. подробностей, а также, надеюсь, что-то об их химическом составе.

«Это первоначальное открытие может быть только началом трансформации того, как мы понимаем мир вокруг нас», – говорит Лаббе.

Исследование опубликовано в журнале Nature.