Obserwacje najdalszych zakątków widzialnego wszechświata dokonane już na początku misji Teleskopu Webba, ujawniły obrazy galaktyk, które wyglądały na podejrzanie jasne i dorodne, jak na swój młody wiek. Astronomowie spodziewali się, że zobaczą niekształtne zalążki dzisiejszych struktur, tymczasem galaktyki wypełniające wszechświat kilkaset milionów lat po wielkim wybuchu wydawały się niemal w pełni rozwinięte.
Odkrycie było bardzo intrygujące, ponieważ podważało dotychczasowe modele dotyczące epoki kosmicznego świtu (a według nadinterpretacji niektórych komentatorów, miało wręcz falsyfikować teorię wielkiego wybuchu). Istnieje jednak też inna opcja, zaproponowana w nowej publikacji przez zespół Katherine Chworowsky z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin.
Zdaniem astronomów galaktyki kryjące się za najjaśniejszymi plamkami na zdjęciach Webba, nie są wcale tak masywne, jak dotąd zakładano. Wskazówką dla badaczy był fakt, że większość analizowanych obiektów mimo wszystko spełniała prostą zasadę: galaktyki położone dalej (o większym przesunięciu ku czerwieni) były statystycznie mniejsze od tych bliższych. Galaktyki wyraźnie wyróżniające się blaskiem na tle swojego sąsiedztwa, stanowiły więc ewidentne odstępstwo od reguły.
Chworowsky postawiła hipotezę, że ponadprzeciętna jasność kłopotliwych galaktyk nie wynika z dużej liczby gwiazd, lecz z nadaktywności ich centralnych czarnych dziur. Źródłem blasku byłyby zatem w sporej części zjawiska akrecyjne, związane z rozgrzewaniem materii opadającej na horyzont zdarzeń. Potężne porcje promieniowania generowane w tym procesie podbijałyby ogólną jasność galaktyk, sprawiając wrażenie, że zawiera ona znacznie więcej gwiazd.
Nie jest to wyłącznie pusty domysł. Teksańczycy poddali dodatkowej analizie obrazy Webba, uzyskane w ramach przeglądu CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science). Badając widma najjaśniejszych plamek, znaleziono sygnatury szybko przemieszczających się mas wodoru – świadczących o istnieniu dysków akrecyjnych.
“I tak wciąż mamy do czynienia z czymś intrygującym” – twierdzi Chworowsky, przypominając, że dane z Teleskopu Webba nadal zmuszają uczonych do rewidowania swoich przypuszczeń. Nawet po wyjaśnieniu zagadki przesadnie jasnych galaktyk-oszustek, statystyka ciągle nieco odbiega od tego, co przewidywały dawne modele. Obserwacje sugerują, ze procesy gwiazdotwórcze w młodym wszechświecie prawdopodobnie przebiegały szybciej niż zakładano – jednak nie aż tak szybko, aby wszystkie teorie musiały trafić do kosza.
Nie wszystko w pełni rozumiemy. To właśnie sprawia, że uprawianie tego rodzaju nauki jest zabawne. Byłoby strasznie nudno, gdyby jeden artykuł wyjaśnił wszystko lub gdyby nie było więcej pytań, na które można by próbować odpowiedzieć.
Katherine Chworowsky, Uniwersytet Teksański w Austin
Publikacja pod tytułem Evidence for a Shallow Evolution in the Volume Densities of Massive Galaxies at z = 4–8 from CEERS ukazała się w The Astronomical Journal. Przystępne omówienie tematu znajdziecie natomiast na stronie NASA.
