Открытие массивных ранних галактик противоречит предыдущему пониманию Вселенной

Юниверсити-Парк, штат Пенсильвания — Шесть массивных галактик, обнаруженных в ранней Вселенной, перевернули представления ученых о происхождении галактик во Вселенной.

«Эти объекты гораздо массивнее, чем кто-либо ожидал», — сказал Джоэл Леджа, доцент кафедры астрономии и астрофизики в Пенсильванском университете, который моделировал свет от этих галактик. «Мы ожидали найти только крошечные, молодые, детские галактики в тот момент времени, но мы обнаружили галактики, такие же зрелые, как наша собственная,  в период, который ранее считался рассветом Вселенной».

Используя первый набор данных, полученных с помощью космического телескопа НАСА «Джеймс Вебб», международная команда учёных обнаружила такие же зрелые объекты, как Млечный Путь, когда возраст Вселенной составлял всего 3% от её нынешнего возраста, то есть примерно через 500-700 миллионов лет после Большого взрыва.

Телескоп оснащен инфракрасными приборами, способными обнаружить свет, который излучали самые древние звезды и галактики. «По сути, телескоп позволяет ученым заглянуть в прошлое примерно на 13,5 миллиардов лет назад, что недалеко от начала Вселенной, какой мы её знаем», объяснил Леджа.

«Мы впервые заглянули так далеко, поэтому важно, чтобы мы непредвзято относились к тому, что видим», — сказал Леджа. «Хотя данные указывают на то, что это, скорее всего, галактики, я думаю, что существует реальная возможность того, что некоторые из этих объектов окажутся скрытыми сверхмассивными черными дырами».

«Как бы то ни было, обнаруженное нами количество массы означает, что известная масса звезд в этот период нашей Вселенной в 100 раз больше, чем мы думали ранее. Даже если мы сократим выборку вдвое, это все равно поразительное изменение».

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

«Открытие того, что формирование массивных галактик началось чрезвычайно рано в истории Вселенной, ставит под сомнение то, что многие из нас считали устоявшейся наукой», — говорит Леджа. «Мы неофициально называем эти объекты „разрушителями Вселенной“ — и пока что они оправдывают свое название».

Изображения шести кандидатов в массивные галактики, сделанные через 500-700 миллионов лет после Большого взрыва. По мнению исследователей, одна из них (внизу слева) может содержать столько же звезд, сколько наш современный Млечный Путь, но она в 30 раз компактнее.

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

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

12 июля НАСА опубликовало первые полноцветные изображения и спектроскопические данные с космического телескопа «Джеймс Вебб». Крупнейший инфракрасный телескоп в космосе, «Вебб» был создан для наблюдения за зарождением космоса, его высокое разрешение позволяет увидеть объекты, слишком древние, далекие или тусклые для космического телескопа «Хаббл».

«Когда мы получили данные, все начали погружаться в них и эти массивные объекты были очень быстро обнаружены», — говорит Леджа. «Мы начали проводить моделирование и пытались понять, что это такое, потому что они были такими большими и яркими. Моей первой мыслью было, что мы совершили ошибку и мы просто найдем её и будем жить дальше. Но мы до сих пор не нашли эту ошибку, несмотря на множество попыток».

Леджа объяснил, что одним из способов подтверждения выводов команды и снятия любых оставшихся опасений 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 чёткой картины того, как выглядели галактики и насколько массивными они были на самом деле.

«Спектр сразу скажет нам, реальны ли эти галактики», — сказал Леджа. «Он покажет нам, насколько они велики, как далеко они находятся. Мы нашли то, о чем никогда не думали, изучая Вселенную — и это произошло гораздо быстрее, чем я думал, но вот мы здесь».

Источники:

personal.psu.edu

edition.cnn.com

Источник перевода: newsstreet.ru