A hatalmas ősi galaxis ellentmond a csillagászat jelenlegi modelljének

A James Webb teleszkóp felfedezte egy, a Tejútrendszerünknél nagyobb ősi galaxis jelenlétét, ami a kozmológia felforgatásával fenyeget.

A csillagászok szerint az első galaxisok sötét anyag körül alakultak ki, írja a Live Science. Egy újonnan felfedezett, nagyjából 13 milliárd évvel ezelőttről származó galaxis azonban azelőtt jelent meg, hogy ennek a folyamatnak meg kellett volna történnie.

A James Webb űrteleszkóp (JWST) egy olyan galaxist talált a korai univerzumban, amely olyan nagy tömegű, hogy nem is kellene léteznie. A tanulmány szerzői szerint ez jelentős kihívást jelent a kozmológia standard modellje számára.

A ZF-UDS-7329 nevű galaxis több csillagot tartalmaz, mint a Tejútrendszer. Ez önmagában nem rendkívüli. Csakhogy ez a galaxis az univerzum 13,8 milliárd éves élettartamának mindössze első 800 millió évében alakult ki. Ez azt jelenti, hogy a sötét anyag nem táplálta a kialakulásukat, ellentétben azzal, amit a galaxisképződés standard modellje sugall.

Hogy ez hogyan történhetett, nem világos. De a JWST korábban már más, megmagyarázhatatlanul nagy tömegű galaxisokat is talált a korai univerzumban.

Lehet, hogy a jelenlegi modell egyáltalán nem helytálló?

„A világegyetem ilyen korai szakaszában lévő, rendkívül masszív galaxisok jelentős kihívások elé állítják a kozmológia standard modelljét” – mondta Claudia Lagos, a tanulmány társszerzője, a Nemzetközi Rádiócsillagászati Kutatóközpont csillagászprofesszora egy közleményben. A masszív sötét anyag struktúráknak, amelyek – elvileg – a korai galaxisok összetartásához szükséges összetevők, még nem volt idejük kialakulni az univerzum ilyen korai szakaszában.

A fény meghatározott sebességgel halad az űr vákuumában, így minél mélyebbre nézünk az univerzumban, annál távolabbi fényt fogunk el, és annál messzebbre látunk vissza az időben. Ez tette lehetővé a kutatók számára, hogy a JWST segítségével kiszúrják a ZF-UDS-7329-et, amely nagyjából 11,5 milliárd évvel a múltban van. Az érkező fény spektrumát vizsgálva megállapították, hogy a kibocsátó csillagok nagyjából 13 milliárd éve születtek.

Hogyan fejlődött ki a mai világegyetem?

A csillagászok nem tudják biztosan, hogy a legelső csillaggömbök mikor kezdtek a ma látható galaxisokká összeállni. Korábbi becsléseik szerint a folyamat lassan, az ősrobbanás utáni első néhány százmillió évben kezdődött.

A jelenlegi elméletek szerint a sötét anyag halói gázzal egyesülve alakították ki a galaxisok első csíráit. A világegyetem életének első 1-2 milliárd éve után a korai protogalaxisok aztán serdülőkorba léptek, és törpegalaxisokká alakultak. Ezután elkezdték felfalni egymást, hogy olyan galaxisokká nőjenek, mint a miénk.

Az új ősi galaxis felfedezése azonban megcáfolta ezt a nézetet.

A galaxis nem csupán kikristályosodott anélkül, hogy elegendő sötét anyag gyűlt volna össze a magvetéshez, hanem nem sokkal a csillagkeletkezés után hirtelen nyugalmi állapotba is került. Megszűnt a csillagkeletkezés.

„Ez feszegeti a galaxisok kialakulásának és fejlődésének jelenlegi megértésének határait” – mondta a tanulmány társszerzője, Themiya Nanayakkara, az ausztráliai Swinburne Műszaki Egyetem csillagásza a közleményben. „A kulcskérdés most az, hogy hogyan alakulnak ki ilyen gyorsan nagyon korán az univerzumban, és milyen rejtélyes mechanizmusok vezetnek ahhoz, hogy hirtelen megállítják a csillagképződésüket, amikor a világegyetem többi része folytatja.”

A kutatók következő lépései közé tartozik, hogy további ilyen galaxisok után kutassanak. Ha találnak egyet is, az komolyan ellentmondhat a galaxisok kialakulásának korábbi elképzeléseinek.

Érdemes elolvasni:

• A legfényesebb fekete lyuk minden nap elnyel egy csillagot
• Lehet, hogy az élet a kozmikus por segítségével terjed az univerzumban?