19 апр 2023 3 519

Галактики, которых не должно существовать: Эксперты сбиты с толку, телескоп Уэбба обнаружил шесть звездных скоплений, которые слишком велики для своего возраста

Шесть сверхразмерных звездных скоплений, обнаруженных при помощи телескопа Джеймса Уэбба, слишком велики для своего возраста. Их возраст составляет от 500 до 700 миллионов лет, но их массивность говорит, что возраст галактик может быть намного более древним.

Ученые проанализировали данные, собранные по шести галактикам. Они оценили возраст первой из них примерно в 13,8 миллиарда лет. Но свету, обнаруженному JWST, потребовалось 13 миллиардов лет, чтобы достичь его. Это означает: то, что мы наблюдали, было картиной того, как она выглядела, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет — едва ли 5 процентов от ее нынешнего возраста. Однако наблюдение также показало, что галактика состоит из 100 миллиардов звезд — как современный Млечный Путь, которому предстояло расти еще 13 миллиардов лет.

Одна из возможных причин такого явления состоит в том, что Вселенная расширилась гораздо быстрее, чем предполагается в настоящее время. Это можно объяснить тем, что свету требовалось больше времени, чтобы достичь зеркала телескопа. Телескоп Джеймса Уэбба способен заглянуть в прошлое на 100-200 миллионов лет после Большого взрыва, и это позволяет ученым наблюдать далекие галактики и понимать их характеристики.

Открытие вызывает вопросы у ученых о том, как такое могло произойти в ранней Вселенной.

Если массы галактик действительно такие, как показало исследование, то мы находимся на неизведанной территории

— доктор Майк Бойлан-Колчин из Техасского университета в Остине.

Почему существующая модель формирования галактик может не сработать?

Для того чтобы галактики образовывались в ранние этапы Вселенной, необходимо, чтобы облака газа схлопывались под действием собственной гравитации, становясь все более плотными и в конечном итоге образуя звезды. Однако газ может быть утерян в процессе звездообразования, либо из-за внешних сил, таких как близлежащая сверхновая.

График, показывающий относительное количество атомов (ось y), содержащихся в галактиках с определенной массой (M*) звезд (ось x). Три галактики, обнаруженные JWST (черный квадрат), по-видимому, используют гораздо большее количество доступных атомов газа для звезд, чем можно было бы ожидать.

Обычно мы видим максимум 10 процентов газа, превращенного в звезды. Но для того, чтобы эти шесть галактик стали такими большими, какими они были за время своего существования, они должны были преобразовать в звезды почти 100 процентов имеющегося у них газа, что технически находится на грани теоретически возможного. Это означает, что модель, на которую космологи полагаются с конца 1990-х годов, может быть не совсем правильной

— доктор Бойлан-Колчин.

Пересмотр космологии: новые теории формирования галактик

Одна из версий ученых, касательно объяснения открытия, заключается в том, что вскоре после Большого взрыва Вселенная расширялась быстрее, чем мы предполагали. Возможно, существующая модель космологии содержит ошибки и требует корректировки для того, чтобы объяснить феномен сверхмассивных галактик.

Доктор Бойлан-Колчин считает, что потребуется что-то совершенно новое в теории формирования галактик или модификация космологии.

Эти результаты могут привести к пересмотру нашего понимания о том, как происходит формирование галактик в ранней Вселенной. Мы должны будем приложить усилия, чтобы узнать о большем числе галактик, понять, насколько распространен этот феномен

— доктор Бойлан-Колчин.

Подробнее с исследованиями астрономов можно познакомиться в их работе, опубликованной в журнале Nature.