Zdjęcie w tle: NASA, ESA, CSA, S. Finkelstein (University of Texas)
Nazwano to kryzysem w kosmologii. Ale teraz astronomowie w końcu mogą wyjaśnić kilka nowych zaskakujących odkryć.
Kiedy astronomowie pierwszy raz rzucili okiem na galaktyki z początków Wszechświata dzięki Teleskopowi Jamesa Webba, spodziewali się, że będą one dosyć drobne. Zamiast tego zaobserwowali coś, co przypominało bardziej stado Olimpijskich kulturystów. Niektóre galaktyki wydawały się wyrosnąć w tempie tak szybkim, że symulacje nie dawały rady nadążyć za tym procesem i prognozowały, że powinny być one dużo mniejsze. Niektórzy badacze zasugerowali, że standardowy model kosmologii, czyli teoria wyjaśniająca budowę Wszechświata i jego rozwój od czasu Wielkiego Wybuchu, może być błędny.
Zgodnie z nowymi badaniami z Astronomical Journal prowadzonymi przez Katherine Chworowsky z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, niektóre z tych starych galaktyk tak naprawdę są mniej aktywne, niż wskazują na to początkowe obserwacje. Czarne dziury w pewnych z nich sprawiają, że wyglądają one na zdecydowanie jaśniejsze i większe niż są naprawdę.
„Wciąż dostrzegamy więcej galaktyk, niż przewidzieliśmy wcześniej, jednak żadna z nich nie jest na tyle masywna, aby mogła »zepsuć« Wszechświat” – powiedziała Chworowsky.
Dowody na to zostały dostarczone przez przegląd The Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), poprowadzony przez Stevena Finkelsteina, profesora astronomii z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin i współautora badań.
Obraz CEERS
Wyżej ukazana jest mała część zakresu obserwacji NIRCam z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba dla badania CEERS. Jest zapełniona galaktykami. Niektóre z nich mimo młodego wieku wydają się niezwykle masywne, co zupełnie nie pokrywa się z dotychczasowymi symulacjami, wskazując, że mogą one być błędne. Jednak nowe badanie ukazują, że większość z nich nie jest tak duża, jak mogłoby się na początku wydawać. To właśnie znajdujące się tam czarne dziury sprawiają, że odbieramy je inaczej, niż rzeczywiście wyglądają.
Czarne dziury zwiększają jasność galaktyk
Zgodnie z ostatnimi badaniami galaktyki, które wydawały się wyjątkowo masywne, najprawdopodobniej zawierają czarną dziurę szybko pochłaniającą gaz. Tarcie w takim poruszającym się z dużą prędkością gazie powoduje wydzielanie się ciepła i światła, co sprawia, że te galaktyki są zdecydowanie jaśniejsze niż gdyby ta jasność pochodziła tylko z gwiazd. To dodatkowe światło może sprawić, że galaktyki te wydają się mieć tych gwiazd więcej i wiele z nich jawi się jako masywniejsze, niż moglibyśmy przypuszczać w innym wypadku. Kiedy naukowcy usunęli te galaktyki – nazywane „małymi czerwonymi kropkami” ze względu na czerwony kolor i mały rozmiar – z analizy, pozostałe wczesne galaktyki nie okazały się na tyle masywne, aby nie zmieścić się w założeniach modelu standardowego.
„W rezultacie nie ma żadnego kryzysu w kontekście standardowego modelu kosmologii” – powiedział Finkelstein. „Za każdym razem kiedy mamy teorię, która wytrzymała wymagającą próbę czasu , muszą znaleźć się przytłaczające dowody, aby rzeczywiście ją odrzucić. To jest po prostu inny przypadek”.
Wydajne fabryki gwiazd
Mimo rozwiązania głównego dylematu wciąż pozostaje mniej trudny problem: Nadal w danych Webb’a z wczesnego wszechświata ukazuje się dwa razy więcej masywnych galaktyk, niż zakłada model standardowy. Jednym z możliwych powodów może być różnica w tempie formowania się gwiazd w dawnym wszechświecie w porównaniu do tempa, w jakim dzieje się to teraz.
„Może podczas początków wszechświata galaktyki były lepsze w zamienianiu gazu w gwiazdy” – stwierdziła Chworowsky.
Więcej dowodów na czarne dziury
W tym samym czasie astronomowie analizowali spektra „małych czerwonych punktów” odkryte za pomocą Webb’a, z wkładem ze strony naukowców z drużyny CEERS i innych, którzy znajdują dowody na poruszający się szybko wodór, szczególny składnik dysku akrecyjnego czarnej dziury. To potwierdza pogląd, że przynajmniej trochę światła emanującego z tych kompaktowych, czerwonych obiektów pochodzi z gazu kłębiącego się dookoła czarnych dziur, a nie z gwiazd. Poparło to wniosek Chworowsky i jej grupy, mówiący o tym, że nie są one tak masywne, jak astronomowie wcześniej przypuszczali. Jednak obserwacje tych intrygujących obiektów będą kontynuowane. Powinny one pomóc rozwiązać zagadkę tego, ile światła pochodzi z gwiazd a ile z gazu dookoła czarnych dziur.
Często w nauce, jak znajdzie się odpowiedź na jedno pytanie, prowadzi ono do kolejnych wątpliwości. Mimo że Chworowsky i jej partnerzy pokazali, że standardowy model kosmologii najprawdopodobniej nie jest błędny, ich praca ukazuje potrzebę nowych pomysłów w temacie formacji gwiazd.
„Nadal mamy to poczucie niezaspokojenia” – powiedziała Chworowsky. „Nie wszystko jest w pełni zrozumiałe. To jest właśnie rzecz, która sprawia, że ten typ nauki jest przyjemny. Przecież to byłaby strasznie nudna dziedzina, gdyby jeden artykuł wszystko wyjaśniał lub jeśli nie byłoby więcej odpowiedzi do znalezienia”.
Korekta – Rafał Górski
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS