A kutatók a legősibb galaxisokat vizsgálták, de több lett a kérdés, mint ahány választ kaptak

Egy új tanulmány vizsgálta a kis vörös pöttynek nevezett galaxisokat, amelyeket a korai univerzumban keletkeztek, és amelyek egyelőre nagy falatnak bizonyulnak a csillagászok számára.

A James Webb űrtávcső (JWST) révén a kutatók soha nem látott részletességgel képesek visszatekinteni az univerzum múltjába, egészen az ősrobbanás után 300 millió évvel kibocsátott infravörös fényig. Céljuk, hogy jobban megértsék a galaxisok kialakulását és a szupermasszív fekete lyukak növekedésének mikéntjét, ám a megfigyelések több meglepetéssel is szolgáltak. Az egyik ilyen váratlan felfedezés a 600-800 millió éves univerzumban megjelenő apró galaxisok, a kis vörös pöttyök, amelyek elsőre hatalmasnak tűntek, írja az IFLScience.

Furcsa arányokkal rendelkeztek ezek a galaxisok

Ez azonban szembement az elfogadott kozmológiai modellekkel, amelyek szerint a galaxisok először kisebb csillag- és porfelhőkből állnak össze, majd hosszú idő alatt növekedtek. Joel Leja, a Penn State Egyetem csillagász-professzora a felismerés, miszerint a nagy galaxisok már az univerzum történetének legelején is kialakulhattak, alapjaiban kérdőjelezi meg az eddigi tudományos elméleteket. „Ezekről az objektumokról viccesen azt mondtuk, hogy „megtörik az univerzumot”, és eddig teljesen rászolgáltak erre a névre.”

A kutatók biztosra akartak menni, hogy valóban rendkívüli jelenségről van szó, ezért spektroszkópiai vizsgálatokat végeztek a galaxisokon, hogy pontosabb képet kapjanak azok összetételükről, tömegükről és távolságukról. Az eredmények után pedig csak még több kérdésük van. Bár ezek a galaxisok nagyon fiatalok, 600-800 millió évesek, mégis sok bennük az idősebb, akár több százmillió éves csillag. Ennél is furcsább azonban, hogy középpontjukban elképesztően nagy szupermasszív fekete lyukak találhatók, amelyek 100-1000-szer nagyobbak lehetnek, mint a Tejútrendszer középpontjában lévő Sagittarius A*.

Egy kis vörös pötty. Wikimedia

Azonban a jelenlegi modellek szerint ez túl nagy lenne egy ilyen fiatal galaxis számára. Ha ezek a galaxisok a Tejútrendszer méretére lennének zsugorítva, a legközelebbi csillag éppen a Naprendszerünk határán túl lenne, a központi fekete lyuk pedig 26 fényévre tőlünk, hatalmas fényoszlopként beragyogva az éjszakai égboltot.

Leja szerint a szupermasszív fekete lyukak általában együtt fejlődnek a galaxisokkal, szinte párhuzamos életutat járva be. „Itt azonban egy teljesen kifejlett fekete lyuk létezik egy olyan galaxisban, amelynek még növekednie kellene. Ez ellentmond annak, amit eddig gondoltunk.” A mai univerzumban a szupermasszív fekete lyukak általában a galaxisuk tömegének 0,01 százalékát teszik ki. A kis vörös pöttyökben azonban ez az arány akár 10 százalék is lehet, ami rendkívül szokatlan. Jorryt Matthee, az Osztrák Tudomány és Műszaki Egyetem kutatója elmondta, hogy a legszélsőségesebb esetben ez azt jelenti, hogy ezek a fekete lyukak 1000-szer nehezebbek a vártnál.

De hogyan nőhettek ekkorára ezek az objektumok?

A kutatók egyik elmélete szerint fekete lyukak összeolvadásával vagy rendkívül gyors anyagbefogással nőttek meg, de a Webb által felfedezett korai fekete lyukak mérete ezekkel a módszerekkel nehezen magyarázható. Egy másik lehetőség az úgynevezett „direkt kollapszus” vagy „nehéz mag” fekete lyukak elmélete. Eszerint a szupermasszív fekete lyukak már kezdetben is 10-100 ezer naptömegűek lehettek, egy hatalmas gázfelhő közvetlen gravitációs összeomlásával, anélkül, hogy először csillagokká alakultak volna. Ez azonban csak akkor történhetett meg, ha a gázfelhő nem töredezett kisebb darabokra, amit például a fiatal csillagok sugárzása vagy a nagy sebességgel áramló gázmozgások akadályozhattak meg.

Egyelőre nem tudjuk biztosan, hogyan alakultak ki ezek a galaxisok, de a további megfigyelések és elméleti kutatások segíthetnek a rejtély megoldásában. Matthee szerint azonban nem kell aggódni amiatt, hogy ezek az eredmények felborítják a jelenlegi elméleteket, szerinte az eredmények ígéretesek, hiszen a nagy eltérések azt mutatják, hogy valami igazán új dolgot készülünk felfedezni.

Érdemes elolvasni:

• Furcsaságot észlelt a nemrég szolgálatba állt Einstein-szonda távcsöve
• Rájöhettek, miért annyira különböző a Mars északi és déli féltekéje
• Furcsa, jeges csillagokat észleltek a Tejútrendszerben