Teleskop Jamesa Webba odkrył galaktyki, które nie powinny istnieć

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba odkrył grupę galaktyk z początków Wszechświata, których rozmiary bardzo mocno zadziwiły naukowców. Dotychczasowa wiedza mówi im bowiem, że tak stare i jednocześnie tak duże galaktyki nie powinny istnieć. Okazuje się jednak, że najwyraźniej istnieją. Dlaczego i jakie ma to znaczenie dla obecnych modeli kosmologicznych?

Niespodziewane wyniki obserwacji

Wspomniane galaktyki powstały zaledwie 500 do 700 milionów lat po Wielkim Wybuchu, a mimo to zawierają prawie tyle samo gwiazd, co Droga Mleczna. W sumie JWST odkrył ich sześć, a naukowcy nazwali je „łamaczami Wszechświata” (ang. universe breakers). To dlatego, że jeśli są prawdziwe, stawiają pod znakiem zapytania to, co wiedzą na temat procesów formowania się galaktyk.

„To szaleństwo.”, powiedziała współautorka pracy poświęconej galaktykom, Erica Nelson z Uniwersytetu Kolorado w Boulder. „Po prostu nikt nie spodziewa się, że wczesny Wszechświat był w stanie zorganizować się tak szybko. Te galaktyki nie powinny były mieć czasu na uformowanie się.”

Sześć ogromnych galaktyk zaobserwowanych przez JWST. | Źródło: NASA, ESA, CSA, LABBE

Naukowcy nie mają pewności, kiedy dokładnie pierwsze skupiska gwiazd zaczęły łączyć się w zalążki galaktyk, które widzimy dzisiaj. Kosmolodzy oszacowali natomiast, że proces ten zaczął nabierać kształtów w ciągu pierwszych kilkuset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Obecnie akceptowane teorie sugerują, że wczesne protogalaktyki osiągnęły swoją dojrzałość, gdy Wszechświat miał 1 do 2 miliardów lat. Galaktyki te były galaktykami karłowatymi. Dopiero gdy zaczęły się wzajemnie pochłaniać, wyrosły na galaktyki takie jak nasza.

W związku z powyższym zdaje się, że galaktyki odkryte przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba powstały kilkaset milionów lat wcześniej niż powinny. Zdaniem naukowców są one tak masywne, że stoją w sprzeczności z 99 procentami modeli kosmologicznych. Oznacza to, że albo modele muszą zostać zmienione, albo naukowe zrozumienie formowania się galaktyk wymaga gruntownego przemyślenia.

Czy oby na pewno to galaktyki?

Obecnie wszystkie dowody wskazują na to, że omawiane obiekty są galaktykami. Naukowcy nie wykluczyli jeszcze jednak tego, że niektóre z nich mogą być ogromnymi kwazarami lub supermasywnymi czarnymi dziurami.

„To nasze pierwsze spojrzenie wstecz tak daleko, dlatego ważne jest, abyśmy zachowali otwarty umysł na to, co widzimy.”, powiedział Joel Leja z Uniwersytetu Stanowego w Pensylwanii. „Chociaż dane wskazują na to, że prawdopodobnie są to galaktyki, myślę iż istnieje realna możliwość, że kilka z tych obiektów okaże się przysłoniętymi supermasywnymi czarnymi dziurami. Niemniej, ilość masy, którą odkryliśmy, oznacza, że znana masa gwiazd w tym okresie istnienia Wszechświata jest nawet 100 razy większa niż wcześniej sądziliśmy.”

Na zdjęciach wczesnego Wszechświata wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a takich galaktyk nie wykryto. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest jednak od niego około 100 razy czulszy.

W najbliższej przyszłości naukowcy zamierzają przeprowadzić analizę widmową gigantycznych galaktyk, by dowiedzieć się czegoś o ich składzie chemicznym. Dodatkowe obserwacje powinny też pozwolić na dokładniejsze ustalenie dystansu dzielącego ich od Ziemi.

Źródło: EurekAlert, fot. tyt. NASA