James Webb обнаружил галактику крупнее Млечного Пути, которая может изменить понимание процесс формирования галактик

Телескоп James Webb (JWST) обнаружил галактику в ранней вселенной, которая настолько массивна, что, согласно авторам исследования, она не должна существовать, представляя "существенное испытание" для стандартной модели космологии, передает Space.com.

Галактика, названная ZF-UDS-7329, содержит больше звезд, чем Млечный Путь, несмотря на то, что она сформировалась всего через 800 миллионов лет после начала 13,8-миллиардного века вселенной. Это означает, что они каким-то образом родились без воздействия тёмного вещества на их формирование, что противоречит стандартной модели формирования галактик.

Как это могло произойти, неясно, но, подобно предыдущим открытиям JWST других необъяснимо массивных галактик в ранней вселенной, это угрожает нашему пониманию того, как формировалась первая материя во вселенной, а возможно, и самой стандартной модели космологии. Исследователи опубликовали свои результаты 14 февраля в журнале Nature.

"Наличие этих чрезвычайно массивных галактик так рано в истории вселенной представляет существенные трудности для нашей стандартной модели космологии," - заявила соавтор исследования Клаудия Лагос, доцент астрономии в Международном центре радиоастрономии. Это происходит потому, что массивные структуры тёмного вещества, которые, как считается, необходимы для удержания ранних галактик, ещё не имели времени образоваться на такой ранней стадии развития вселенной, добавила Лагос.

Свет движется с постоянной скоростью через вакуум пространства, поэтому чем глубже мы заглядываем во вселенную, тем более древний свет мы перехватываем, и тем дальше во времени мы видим. Это позволило исследователям использовать JWST для обнаружения ZF-UDS-7329 примерно 11,5 миллиардов лет назад.

Изучая спектры света, идущего от звезд этой чрезвычайно далекой галактики, исследователи выяснили, что звезды родились 1,5 миллиарда лет до этого наблюдения, или примерно 13 миллиардов лет назад.

Астрономы не уверены, когда первые облака звезд начали сгущаться в галактики, которые мы видим сегодня, но космологи ранее оценили, что этот процесс начался медленно в первые несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва.

Текущие теории предполагают, что гало тёмного вещества (таинственного и невидимого вещества, считающегося составляющей 25% нынешней вселенной) совместно с газом формировали первые зародыши галактик. Через 1-2 миллиарда лет жизни вселенной эти ранние протогалактики достигали переходного возраста, превращаясь в карликовые галактики, которые начинали поглощать друг друга, растущими в подобные нашей.

Но новое открытие сбивает с толку этот взгляд: не только галактика кристаллизовалась без достаточного накопленного тёмного вещества для своего формирования, но вскоре после внезапного всплеска звездообразования галактика внезапно стала покойной — то есть прекратила формирование звезд.

"Это выходит за пределы нашего текущего понимания того, как формируются и эволюционируют галактики," - сказал соавтор исследования Темия Нанаяккара, астроном в Университете Технологии Суинберн в Австралии. "Ключевой вопрос теперь - как они так быстро формируются на ранних этапах вселенной, и какие таинственные механизмы приводят к тому, что они внезапно прекращают формирование звезд, когда остальная вселенная продолжает это делать."

Следующими шагами исследователей будут поиск других галактик подобных этой. Если они найдут их, это может серьезно противоречить предыдущим идеям о том, как формировались галактики, сообщили исследователи.