Galaxiile anormal de mari detectate de Telescopul Webb ar fi mai mici decât se credea

Criza aparentă din modelele noastre cu Universul – cauzată de galaxiile imposibil de mari imediat după Big Bang – ar putea să nu fie deloc o criză, conform unui nou studiu. Autorii concluzionează că galaxiile în cauză nu sunt atât de mari pe cât s-a estimat. Dacă această lucrare este corectă, Telescopul Spațial James Webb a dezvăluit un Univers timpuriu care nu este chiar așa cum ne așteptam, dar nu atât de diferit încât să arunce fizica în criză.

Telescopul Webb ne-a uimit cu imagini superbe și a avansat considerabil cunoștințele noastre despre planetele care orbitează în jurul stelelor apropiate. Totuși, până în prezent, cel mai mare impact asupra științei a fost probabil descoperirea repetată a unor galaxii neașteptat de evoluate, observate în primele câteva sute de milioane de ani de la Big Bang.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Aceste galaxii au trecut de la câteva anomalii surprinzătoare la o enigmă majoră, unii oameni vorbind despre o criză cosmologică, pe lângă cea creată de estimările contradictorii ale ratei de expansiune a Universului.

Cu toate acestea, înainte de a decide că modelele noastre privind modul de formare a galaxiilor – sau vârsta Universului – sunt fundamental rupte, ar trebui să verificăm dacă aceste galaxii sunt într-adevăr atât de mari.

La urma urmei, chiar și Telescopul Spațial James Webb le vede ca fiind abia mai mult decât niște puncte. O echipă numeroasă condusă de Katherine Chworowsky, absolventă a Universității Texas din Austin, afirmă că galaxiile nu conțin suficiente stele pentru a reprezenta o problemă.

Un Univers timpuriu care nu este chiar așa cum ne așteptam

Problema, concluzionează Chworowsky și coautorii, este că găurile negre se adaugă la strălucirea acestor galaxii timpurii, iar astronomii au confundat această lumină cu stele suplimentare. „Vedem în continuare mai multe galaxii decât se prevăzuse, deși niciuna dintre ele nu este atât de masivă încât să spargă Universul”, a declarat Chworowsky într-o declarație.

Găurile negre formează discuri de acreție în jurul lor, unde frecarea dintre particulele care se mișcă rapid determină strălucirea gazelor. Acest fenomen este bine cunoscut și foarte studiat – atât pentru găurile negre din apropiere, precum M87*, cât și pentru quasarii care servesc drept markeri majori ai Universului. Cu toate acestea, Chworowsky și coautorii susțin că nu a fost suficient luat în considerare, scrie IFLScience.

Ei nu creează doar o soluție ad-hoc pentru această problemă. În schimb, autorii indică dovezi ale abundenței de hidrogen în mișcare rapidă în aceste galaxii timpurii – exact ceea ce se produce atunci când gazul intră în spirală într-o gaură neagră supermasivă.

Echipa a estimat contribuția acestor discuri de acreție la lumina pe care o vedem. Atunci când au dedus acest lucru din observații, au descoperit dimensiuni ale galaxiilor la jumătate față de cele estimate de alții la o anumită distanță, iar la o treime chiar mai departe. Acestea se află la limita superioară a așteptărilor, dar nu sunt complet în afara așteptărilor astronomilor.

Cel mai mare impact asupra științei

Aceste calcule au multe surse potențiale de eroare. De exemplu, trebuie să ne bazăm pe estimări ale deplasării spre roșu a unei galaxii pentru a cunoaște distanța acesteia și, prin urmare, cât de repede după Big Bang o vedem. Cu toate acestea, echipa a folosit două metode pentru a face aceste estimări și a constatat că acestea concordă în majoritatea cazurilor.

Alte aspecte care ar putea pune probleme sunt mai greu de rezolvat, cum ar fi ipotezele privind halourile de materie întunecată din jurul acestor galaxii – un subiect deosebit de delicat, având în vedere cât de puțin înțelegem materia întunecată.

Cu toate acestea, descoperirile ridică cel puțin posibilitatea ca problema care a îngrijorat cosmologii să nu fie reală. Totuși, ar fi un Univers vechi și plictisitor dacă totul ar putea fi explicat perfect și, chiar și după această ajustare, echipa recunoaște că JWST a reperat de două ori mai multe galaxii masive decât pot fi explicate cu ușurință.

Asta nu înseamnă că ei nu știu în totalitate de ce s-ar putea întâmpla acest lucru. „Poate că în Universul timpuriu, galaxiile erau mai bune la transformarea gazului în stele”, a spus Chworowsky.

Studiul este publicat în Astrophysical Journal.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Astrofizicienii au descoperit că găurile negre supermasive sunt „inima și plămânii” galaxiilor

Telescopul Hubble urmărește materia întunecată din galaxii cu ajutorul stelelor

Telescopul Hubble a surprins luminile unei galaxii uimitoare

Primele imagini „directe” cu unele dintre cele mai vechi galaxii ale Universului