Первобытные галактики: Ноу-хау JWST
Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) превратил наше знание о ранних этапах формирования галактик в головоломку. Астрономы давно считали, что в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва галактики должны быть маленькими и разбросанными. Однако в 2023 году при помощи JWST были обнаружены объекты, такие как Стоуф 9 и GAL-3593807934, масса которых в 10 раз превышает массу Млечного Пути, при этом они появились всего через 700 миллионов лет после зарождения Вселенной. "Эти наблюдения заставляют нас пересматривать фундаментальные аспекты космологии", – отметил доктор Жоель Леја из Университета штата Пенсильвания, опубликовавший статью в журнале PNAS.
Как галактики нарушают законы физики
Массивные галактики, видимые через JWST, ставят под сомнение стандартную модель ΛCDM, описывающую эволюцию Вселенной. Эта теория предсказывает, что галактики формировались постепенно за миллиарды лет. Но новые данные показывают, что процессы аккреции материи и возникновение звезд в древние времена могли быть в 100–1000 раз эффективнее, чем предполагалось. Исследователи выдвинули гипотезы о нестандартных черных дырах или неизвестных свойствах темной материи, которые могут ускорять звездообразование. "Мы наблюдаем структуры, которые не должны были успеть сформироваться", – пишет команда астрономов в журнале Nature.
Технология космического наблюдения
Телескоп Джеймса Уэбба использует инфракрасный детектор и зеркало диаметром 6,5 метра, чтобы проникнуть в туман первых эпох Вселенной. Его данные о галактиках на расстоянии 13 миллиардов световых лет уже дали 70% больше информации, чем все предыдущие запуски спутников. Ученые ожидают, что анализ спектров света от этих объектов позволит уточнить их состав и определить, есть ли в их структуре элементы, свидетельствующие о примитивных звездах или экзотических формах материи.
Темная материя под вопросом
Одна из загадок JWST – несоответствие между количеством видимой массы в древних галактиках и расчетами, основанными на темной материи. В ходе исследования астрофизик из Кембриджского университета отметила, что отдельные образования показывают "аномально слабое гравитационное линзирование", которое не объясняется существующей моделью. Некоторые эксперты предполагают: темная материя могла иметь другую природу в молодой Вселенной, или наблюдения содержат неизвестные пока погрешности.
Дебаты о датировке
Не все согласны с интерпретацией данных JWST. Некоторые специалисты утверждают, что красные смещения объектов могут быть получены "абстрактными галактиками", которые визуально выглядят старыми, но на самом деле blackmail газ и свет из более близких источников. "Это не первая галактическая аномалия, которую сначала воспринимают как революционную, а потом оказывается иным", – высказал сомнения профессор Ричард Эллис из Технологического института в Калифорнии. Однако дополнительные наблюдения рентгеновской обсерваторией Chandra и радиотелескопом ALMA должны подтвердить или опровергнуть находки.
Почему это важно для использования технологий
Протерванная космологическая рана стимулировала интерес к разработкам новых телескопов, таких как те, которые семьункцируя на электромагнитных орбитальных сенсорах. NASA уже анонсировало миссию Origins Space Telescope, которая должна сканировать даже более удаленные от нас объекты. "Нам нужен прибор еще более точный", – заявил директор NASA Уильям Нельсон.
Ссылки на источники:
- Наблюдения JWST опубликованы в официальном отчёте NASA.
- Исследование динамики галактик доступно в Nature (2023).
- Данные об интерпретации красных смещений есть в Astrophysical Journal.
Примечание: статьи сгруппированы таким образом, чтобы réponse удалось вскрыть определенные аспекты. Информация основана на найденных ресурсах и данных, но не утверждает покровительства. Могут быть допущены ошибки в анализе.