Neviens viņus negaidīja. Viņiem tur nebija jābūt. Un tagad neviens nevar izskaidrot, kā viņi tika izveidoti.
Gandrīz tikpat masīvas galaktikas kā galaktikas piena ceļš Un, šķiet, ka viņa dziļā lauka attēlos ir izkliedētas sarkanas zvaigznes, kas ir nogatavojušās Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (Vēbs vai JWST) Agrīnās novērošanas kampaņas laikā tie sagādā galvassāpes astronomiem.
šie galaktikas, kas aprakstīti jaunā pētījumā, kura pamatā ir Webb pirmais datu izlaidums, ir tik tālu, ka spēcīgajam teleskopam tie parādās tikai kā mazi sarkani punktiņi. Analizējot šo galaktiku izstaroto gaismu, astronomi ir noskaidrojuši, ka viņi tās novēroja mūsu Visuma sākumā, tikai 500 000 līdz 700 000 gadus pēc lielais sprādziens.
Šīs agrīnās galaktikas pašas par sevi nav pārsteidzošas. Astronomi gaidīja, ka drīz pēc tam parādīsies pirmās zvaigžņu kopas būtne pārcēlies no t.s Tumšie laiki – pirmie 400 000 tās pastāvēšanas gadu, kad telpu caurstrāvoja bieza ūdeņraža atomu dūmaka.
Saistīts: 12 pārsteidzoši atklājumi, ko visā Visumā veicis Džeimsa Veba kosmiskais teleskops
Bet Veba attēlos esošās galaktikas izskatījās šokējoši lielas, un zvaigznes Tas ir ļoti vecs. Jaunie atklājumi ir pretrunā ar pašreizējām idejām par to, kā Visums parādījās un attīstījās pirmajos gados, un neatbilst iepriekšējiem novērojumiem, ko veica Webb mazāk spēcīgais priekšgājējs. Habla kosmiskais teleskops.
“Mums bija konkrētas prognozes par galaktiku veidiem, kas dzīvoja agrīnajā Visumā: tās ir mazas un mazas,” SpaceX pa e-pastu pastāstīja Džoels Lega, Penn State astronomijas un astrofizikas docents un viens no pētījuma autoriem. “Iepriekšējie pētījumi par agrīno Visumu, izmantojot Habla un citus instrumentus, bija tendence atrast mazas, zilas galaktikas agrīnā stadijā: objektus, kas nesen veidojās no pirmatnējās kosmiskās zupas un paši veidoja savas agrīnās zvaigznes un struktūras.”
Jaunas zvaigznes parasti spīd spilgti zilā krāsā. Novecojot, zvaigznes mirdz sarkanā krāsā, kad tās sadedzina degvielu un atdziest. Senajās galaktikās, kuru atklāšanai Vebs tika uzbūvēts, astronomi negaidīja ieraudzīt senās sarkanās zvaigznes. Viņi arī negaidīja atrast galaktikas, kas lielākas par varbūt miljardu saules. Bet Līga teica, ka tie sarkanie punkti, kas atklāti Veba dziļajos laukos, šķiet 50 reizes lielāki.
“Tiek lēsts, ka masīvākajām galaktikām mūsu paraugā ir masa [two to four times lower] Lega rakstīja par mūsu galaktiku, Piena ceļu. “Tas bija pārsteidzoši — mēs atradām kandidātgalaktikas, kas ir tikpat masīvas kā mūsu pašu, kad Visums bija tikai 3% no tā pašreizējā vecuma.”
Lega sacīja, ka pirms astronomi var sākt pārrakstīt kosmoloģijas teorijas, lai izskaidrotu, kā šīs galaktikas tik ātri sapulcējās pēc Lielā sprādziena, viņiem būs jāpārliecinās, ka atsevišķie sarkanie punkti, kurus viņi skatās, nav kaut kas cits. Lega sacīja, ka lielākajai daļai alternatīvo skaidrojumu ir nepieciešami arī pilnīgi jauni jēdzieni.
“Piemēram, zvaigznes agrīnajā Visumā var izstarot gaismu dīvainā veidā, jo tām trūkst smago elementu, un mēs, iespējams, tās neiekļaujam savos modeļos,” rakstīja Lega. Alternatīvi, iespējams, mūsu izpratne par to, kā lokāli veidojas zvaigznes, piemēram, cik daudz zvaigžņu veidojas no gāzes atkarībā no zvaigžņu masas, agrīnajā Visumā ir pilnīgi nerealizējama. Arī šīs lietas būs aizraujoši atklāt, un tās arī mainīs mūsu izpratni par zvaigzni. veidošanās agrīnajā Visumā – pavisam citā veidā.”
Attēli, kas atklāja šīs nenotveramās galaktikas, tika iegūti ar tuvās infrasarkanās tīmekļa kameras (NIRCam) palīdzību Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) programmas ietvaros. Astronomi plāno drīzumā pagriezt Veba spoguli atpakaļ uz šīm galaktikām, šoreiz, lai iegūtu gaismas spektrus šiem tālajiem punktiem. Spektri sadala novēroto gaismu atbilstoši tās viļņa garuma konfigurācijai, tādējādi atklājot tās avota ķīmiskās un fizikālās īpašības.
“Svarīgākais ir tas, ka spektri dod ļoti precīzus attālumus līdz šiem objektiem,” sacīja Lega. Šo objektu “attālums” un “identitāte” ir savstarpēji atkarīgi: ja mēs zinām attālumu, mēs varam definēt identitāti un otrādi. Tātad spektrs mums nekavējoties pateiks, vai mūsu hipotēzes ir pareizas. “
Nedaudz vairāk nekā sešus mēnešus pēc tam, kad Webb komanda izlaida izdevumu Pirmās piezīmes No Lielās observatorijas zinātniekiem jau ir izaicinājums pārrakstīt savas teorijas par agrīno Visumu.
“Mēs pirmo reizi skatījāmies uz ļoti agrīno Visumu, un mums nebija ne jausmas, ko mēs atradīsim,” sacīja Lega no Pensilvānijas universitātes. paziņojums, apgalvojums. (Tiek atvērts jaunā cilnē) “Izrādās, ka mēs atradām kaut ko tik negaidītu, ka tas patiesībā rada problēmas zinātnei. Tas liek apšaubīt visu agrīnās galaktikas veidošanās ainu.”
pētījums Publicēts Nature trešdien (22. februārī).
Sekojiet Terēzai Poltarovai vietnē Twitter @darbinieks. Seko mums vietnē Twitter @darbinieks un tālāk Facebook.
