Bez paniki! Teleskop Webba nie podgryzł teorii wielkiego wybuchu

Na YouTube pojawił się materiał głoszący, że obserwacje Kosmicznego Teleskopu Webba wywróciły naukę do góry nogami i dowiodły, że wielki wybuch nie miał nigdy miejsca. Skąd wzięła się bzdurna plotka, która uzyskała już 2 miliony wyświetleń?

W dwunastym sezonie sitcomu Big Bang Theory (nomen omen), jeden z czwórki bohaterów narobił wokół swojego nazwiska sporo nieplanowanego szumu. Wszystko dlatego, że kiedy podczas wykładu w planetarium został zapytany o genezę tajemniczych kosmicznych błysków, spośród wielu dostępnych opcji nie wykluczył sygnału od obcej cywilizacji. Na drugi dzień zobaczył w gazecie swoje zdjęcie obok sensacyjnego nagłówka: “Astronom z Caltech udowodnił istnienie kosmitów!”. Sytuacja śmieszna, kuriozalna, niedorzeczna, ale – jak przekonała się ostatnio pewna prawdziwa astronomka – wcale nie abstrakcyjna.

Zaczęło się gdzieś na przełomie lipca i sierpnia od wywiadu z Allison Kirkpatrick, adiunktem Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Kansas. Sympatyczna pani doktor komentowała świeże zdjęcia dostarczone przez działający od niedawna Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Jej przemyślenia stanowiły uzupełnienie do artykułu z Nature, poświęconego analizie odległych galaktyk należących do gromady SMACS 0723, uchwyconej podczas jednej z pierwszych obserwacji JWST. W tekście padły następujące stwierdzenia:

Dzięki rozdzielczości Webba jesteśmy w stanie zobaczyć, że galaktyki formowały dyski znacznie wcześniej, niż sądziliśmy. (…) To problem, ponieważ jest to sprzeczne z wcześniejszymi hipotezami opisującymi ewolucję galaktyk. Będziemy musieli to rozgryźć. (…) Skłoni to nas do ponownego przemyślenia tempa, z jakim zachodzi formowanie się gwiazd. (…) Myślę o tym podczas bezsennych nocy, leżąc o trzeciej nad ranem. Zastanawiam się, czy wszystko, co robiłam, było błędem.

Allison Kirkpatrick

Do tego wszystkiego doszła publikacja o rozgrzewającym tytule: Panic! At the Disks: First Rest-frame Optical Observations of Galaxy Structure at z>3 with JWST in the SMACS 0723 Field. Nie znam się na muzyce, ale tytuł miał podobno stanowić odwołanie do nazwy emo-popowego zespołu Panic! At The Disco[1]. (Naukowcy miewają oryginalne poczucie humoru. Jak i gust).

To w zupełności wystarczyło do rozpętania burzy. 11 sierpnia strona Institute for Art and Ideas ogłosiła światu, że “Wielki wybuch się nie wydarzył”, publikując tekst okraszony zarówno słowami Kirkpatrick, jak i fragmentami peprintu z arXiv. Autorem wesołej nowiny był Eric J. Lerner – emerytowany astronom, który już czwartą dekadę wykorzystuje każdą możliwą okazję do podważania teorii wielkiego wybuchu. Sam Lerner pozostaje znanym orędownikiem alternatywnego modelu “elektrycznej” kosmologii, gdzie głównym czynnikiem kształtującym wszechświat byłaby nie grawitacja, lecz dynamika zjonizowanej plazmy.

Dużo niespodzianek, niekoniecznie przyjemnych. Tytuł jednej z publikacji rozpoczyna szczery okrzyk: “Panika!” Dlaczego obrazy JWST wywołują panikę wśród kosmologów? A jakie przewidywania teorii zaprzeczają? Tego czasopisma tak naprawdę nie mówią. Prawda, której te artykuły nie podają, jest taka, że obrazy JWST są jawnie i wielokrotnie sprzeczne, z hipotezą wielkiego wybuchu, jakoby wszechświat rozpoczął się 14 miliardów lat temu z niewiarygodnie gorącego, gęstego stanu i od tego czasu rozszerzał się. (…) „Myślę o tym podczas bezsennych nocy, leżąc o trzeciej nad ranem” – mówi Alison Kirkpatrick, astronom z University of Kansas w Lawrence – “i zastanawiam się, czy wszystko, co robiłam, było błędem”.

Eric J. Lerner

W każdym razie, chwytliwe hasło o upadku ważnej teorii, nie mogło ujść uwadze części redaktorów, którzy zgodnie z uświęconą dziennikarską tradycją prędko odarli je z kontekstu, podkoloryzowali i rozprowadzili po całym internecie. Odpryski tekstu Lernera rozkwitły m.in. na Reddicie, YouTube i rzecz jasna, na wszelkich serwisach propagujących kreacjonizm[2], ufologię i spiskową teorię dziejów. Wszędzie tam, gdzie naukowcy “głównego nurtu” są traktowani jak słudzy Belzebuba, a ich domniemana porażka wywołuje u czytelników gwałtowny wyrzut endorfin.

Tylko pojawia się tu drobny problem. Bo widzicie, uzyskane przez JWST dane, przynajmniej na razie, w żaden sposób nie falsyfikują postulatów teorii wielkiego wybuchu. Właściwie w ogóle się do nich nie odnoszą. A już na pewno pod taką tezą nie podpisałaby się Kirkpatrick, ani żaden inny z cytowanych naukowców.

SMACS 0723 była już wcześniej fotografowana przez Teleskop Hubble’a, jednak Webb ukazał znacznie więcej szczegółów tej gromady.

Jak wspomniałem, rzecz dotyczyła gromady SMACS 0723 będącej częścią opublikowanego 12 lipca Głębokiego Pola Webba. Po wstępnej analizie danych okazało się, że niektóre z widocznych na zdjęciu galaktyk uformowały się już w okresie między 225 a 420 milionów lat po wielkim wybuchu (nawet 13,6-13,4 miliardy lat temu!). To bardzo, bardzo wcześnie, zważywszy na kosmologiczną skalę czasu. Jednak zamieszania nie wywołało samo sięgnięcie w tak odległą przeszłość. Było to wręcz oczekiwane. Do podstawowych celów, dla których JWST w ogóle został skonstruowany, od początku należało dostarczenie informacji na temat ery rejonizacji. O szczegółach pisałem tuż po wystrzeleniu Webba, więc tylko krótko przypomnę, że mowa o kiepsko poznanym okresie “kosmicznego świtu”, tuż po odpaleniu pierwszej generacji gwiazd i zgrupowaniu zalążków protogalaktyk.

Panikę kosmologów i bezsenność dr Kirkpatrick wywołał właśnie fakt, że zaobserwowane prastare galaktyki zdają się wyglądać inaczej niż zakładano. Uczeni spodziewali się niewielkich, raczej nieregularnych skupisk gwiazd, które dopiero z czasem miałyby się łączyć i tworzyć coś przypominającego Drogę Mleczną lub Andromedę. Na to wskazywały starsze, bardzo skąpe dane zdobyte m.in. za sprawą Teleskopu Hubble’a. Tymczasem Webb pokazał, że już bardzo młody wszechświat wypełniały całkiem jasne, kształtne galaktyczne dyski.

Po zakończeniu wieków ciemnych nastąpił “kosmiczny świt”, czyli powtórna jonizacja materii naznaczona powstaniem najstarszej populacji gwiazd. To właśnie o tej epoce w dziejach wszechświata nowej wiedzy musi dostarczyć nam Teleskop Webba.

Czy jest to istotne odkrycie? Tak. Oczywiście pod warunkiem, że interpretacja danych z obserwacji gromady SMACS 0723, na której osadzono rewolucyjne wnioski, uzyska potwierdzenie. Pamiętajmy, że wciąż mamy do czynienia tylko z preprintami oczekującymi na recenzje, co oznacza, że ich autorzy mogli coś przeoczyć, choćby na poziomie datowania wieku poszczególnych obiektów. Jeśli jednak przypuszczenia okażą się prawidłowe, zapewne dojdzie do solidnej rewizji modeli dotyczących przebiegu rejonizacji i formowania pierwszych galaktyk. I dobrze, bo właśnie na tego rodzaju przełomy czekali wszyscy zainteresowani misją JWST.

Ostatnie publikacje nie odnoszą się natomiast w żadnym miejscu do fundamentów teorii wielkiego wybuchu, w całej jej okazałości. Parafrazując Carla Sagana: do stawiania tak nadzwyczajnych wniosków potrzebowalibyśmy równie nadzwyczajnych dowodów. Takich, które godziłyby w centralne punkty współczesnej kosmologii, jak pomiary mikrofalowego promieniowania tła lub przesunięcie ku czerwieni w widmach odległych galaktyk. Na ten moment, o żadnej tego rodzaju rewelacji astronomowie i kosmolodzy nawet nie wspominają.

Sama dr Kirkpatrick dowiedziała się o zamieszaniu, w momencie, gdy na jej skrzynkę mailową zaczęły spływać… gratulacje. Dziesiątki wiadomości wyrażających uznanie za odwagę w głoszeniu prawdy i stawianiu się akademickiemu establishmentowi. Zirytowana badaczka zaczęła naprostowywać wypowiedzi i udostępniać materiały objaśniające sprawę, ale widząc nieskuteczność tych działań po prostu zmieniła nazwę twitterowego konta na: Allison “the Big Bang happened” Kirkpatrick.

PS Jeżeli zamierzasz wzbogacić internet 235711-tym komentarzem zawierającym pytanie w rodzaju “to gdzie nastąpił wielki wybuch?” – proszę, upewnij się, że zajrzałeś wcześniej do tego artykułu dla ogórków lub małego kosmologicznego FAQ.
[+]
Ile czego jest we wszechświecie? LIGO-Virgo i fale grawitacyjne – rozmowa z Adamem Kutynią Schrödingera romans z biologią