Máshogy keletkezhetett az univerzum, mint hittük a JWST legújabb felfedezése alapján

6 milliárd évvel idősebb lehet az univerzum, mint hittük, és az első időszakát is megkérdőjelezi a James Webb új képe.

A NASA James Webb teleszkópja (JWST) az űrbéli tornádó után újabb hihetetlen felfedezést tett. A 10 milliárd dolláros teleszkóp lenyűgöző képeket készít a világűrből, és általában elég jelentős tudományos felfedezésekkel is szolgál, írja a LADBible.

A JWST, amely a Hubble-űrteleszkóp továbbfejlesztett változata, 2021-ben indult az űrbe, és azóta is lenyűgöző betekintést nyújt az űrbe. Felfedezései nyomán a tudósokban még az is felmerült, hogy a világegyetem jóval több mint 20 milliárd éves lehet, nem pedig körülbelül 14 milliárd éves, ahogy azt a kozmológusok sokáig gondolták. Egy váratlan galaxis felfedezése most szintén arra utal, hogy a világegyetem idősebb, mint hittük.

A kutatók fényes ultraibolya (UV) fényt fedeztek fel, amely egy ősi, távoli galaxisból származik. A Nature című folyóiratban március 26-án közzétett eredmények arra utalnak, hogy a világegyetem első csillagai a vártnál is korábban módosították környezetüket.

Az univerzum születése

Röviddel az ősrobbanás után a világegyetem protonok, neutronok és elektronok elegyéből állt. Ahogy az univerzum lehűlt, a protonok és neutronok pozitív töltésű hidrogénionokká egyesültek, amelyek aztán negatív töltésű elektronokat vonzottak magukhoz, és így semleges hidrogénatomok ködét hozták létre. Ez a köd elnyelte a rövid hullámhosszú fényt, például az UV-fényt, megakadályozva, hogy az tovább jusson az univerzumba.

Az első csillagok és galaxisok kialakulásukkor azonban elég UV-fényt bocsátottak ki ahhoz, hogy az elektronokat visszalökjék a hidrogénatomokról, így az UV-fény ismét távozni tudott. Bár úgy gondolják, hogy ez a „reionizációs korszak” körülbelül egymilliárd évvel az ősrobbanás után ért véget, a tudósok még mindig nem tudják pontosan, mikor keletkeztek az első csillagok – vagy mikor kezdődött a reionizációs korszak.

Mikor indult a reionizáció?

A kutatók a JWST segítségével megfigyelték a JADES-GS-z13-1 néven ismert ősi galaxist. A galaxis olyan messze van a Földtől, hogy úgy figyeljük meg, ahogyan az ősrobbanás után mindössze 330 millió évvel jelent meg.

A JWST adataiban a tudósok egy bizonyos hullámhosszon, a Lyman-alfa emisszió néven ismert erős fényt észlelték, amelyet a hidrogén hoz létre. Bár a fény eredetileg ultraibolya volt, a világegyetem több mint 13 milliárd éve tartó tágulása miatt az infravörös tartományba nyúlt, és így a JWST érzékelői számára láthatóvá vált.

Ahhoz, hogy a Lyman-alfa sugárzás ma elérje a Földet, a JADES-GS-z13-1-nek eléggé ionizálnia kellett a körülötte lévő hidrogéngázt ahhoz, hogy az UV-fény el tudjon távozni – amire a tudósok nem számítottak az univerzum fejlődésének ilyen korai szakaszában.

„A GS-z13-1-et akkor láttuk, amikor a világegyetem még csak 330 millió éves volt, mégis meglepően tiszta, árulkodó Lyman-alfa emissziót mutat, amely csak akkor látható, amikor a környező köd már teljesen felszállt” – mondta a tanulmány társszerzője, Roberto Maiolino, a Cambridge-i Egyetem asztrofizikusa közleményében. „Ez az eredmény teljesen váratlanul érte a korai galaxisképződéssel kapcsolatos elméleteket, és meglepte a csillagászokat.”

Mi lehet a magyarázat?

A kutatók még mindig nem tudják, mi okozta a JADES-GS-z13-1-ben a Lyman-alfa sugárzást. A fény származhat rendkívül forró és nagy tömegű korai csillagoktól, vagy egy korai szupermasszív fekete lyuk okozhatta.

„Az univerzum fejlődésének módjáról alkotott ismereteink alapján nem lett volna szabad ilyen galaxist találnunk” – mondta a közleményben Kevin Hainline, a tanulmány társszerzője, az Arizonai Egyetem csillagásza. „Úgy gondolhatunk a korai univerzumra, mint amit sűrű köd borít, ami rendkívül megnehezíti, hogy még erős világítótornyokat is találjunk, amelyek átkukucskálnak rajta, mégis itt látjuk, hogy ennek a galaxisnak a fénysugara áttöri a fátylat.”

„Ennek a lenyűgöző emissziós vonalnak óriási következményei vannak arra nézve, hogyan és mikor reionizálódott az univerzum” – zárta Hainline.

Ez is érdekelhet:

• Gyengül a sötét energia? Régóta fennálló elmélet dőlhet meg
• A NASA roverje eldöntötte a marsi élet létezéséről szóló kérdést?
• Lenyűgöző kozmikus tornádót kaptak lencsevégre a csillagászok