Команда дослідників із Техаського університету повідомила про подолання потенційної космологічної кризи, пов’язаної із занадто масивними галактиками в ранньому Всесвіті. На думку вчених, уся справа в чорних дірах.
Космологічна криза
Коли астрономи отримали перші знімки галактик у ранньому Всесвіті, зроблені телескопом James Webb (JWST), то були здивовані несподіваним результатом. Замість скромних за розмірами галактик вони знайшли справжніх гігантів. Частина галактик виявилася настільки масивною і швидко зростаючою, що це суперечило стандартній космологічній моделі. Через це деякі дослідники навіть запропонували, що теорія може бути помилковою.
Однак інший науковий колектив висунув власне пояснення цієї аномалії. Згідно з новим дослідженням, опублікованим в Astronomical Journal, деякі з цих ранніх галактик насправді набагато менш масивні, ніж здаються. Вся справа в чорних дірах, які змушують їх здаватися набагато яскравішими та більшими, ніж вони є насправді.
За словами вчених, у галактиках, які здаються аномально масивними, найімовірніше, є чорні діри, які вельми активно поглинають газ. Цей процес супроводжується утворенням великої кількості випромінювання, через що галактики мають набагато яскравіший вигляд, ніж якби їхнє світло виходило тільки від зір. У результаті створюється враження, що вони містять набагато більше зір, а значить — мають більшу масу. Коли вчені видалили ці галактики, прозвані «маленькими червоними цятками» (через їхній червоний колір і невеликий розмір), з аналізу, ранні галактики, які залишилися, вписалися в передбачення стандартної моделі.
Ефективніші зоряні фабрики
Щоправда, хоча вченим і вдалося вирішити головну проблему, у них залишилося інше невирішене питання. У даних JWST про ранній Всесвіт, як і раніше, міститься приблизно вдвічі більше масивних галактик, ніж очікувалося відповідно до положень стандартної моделі. Одна з можливих причин суперечності полягає в тому, що в ранньому Всесвіті зірки формувалися швидше, ніж сьогодні.
Зореутворення відбувається, коли гарячий газ остигає настільки, що під впливом гравітації згущується в одну або кілька зір. Але в міру того, як газ стискається, він нагрівається, створюючи зовнішній тиск. У нашому регіоні Всесвіту баланс цих протилежних сил призводить до того, що процес зореутворення йде дуже повільно. Але, оскільки ранній Всесвіт був щільнішим, ніж сучасний, можливо, в ті часи газу було складніше видуватися під час зореутворення, що дозволяло процесу йти швидше.
Паралельно астрономи проаналізували спектри «маленьких червоних цяток», виявлених за допомогою JWST, і знайшли свідоцтва наявності водневого газу, що швидко рухається, характерного для акреційних дисків чорних дір. Це підтверджує ідею, що принаймні частина світла від цих компактних червоних об’єктів насправді виходить від газу, що обертається навколо чорних дір, а не від зір. А отже, вони не настільки масивні, як спочатку думали астрономи. Подальші спостереження повинні будуть допомогти вченим знайти відповідь на питання про те, скільки світла насправді виходить від зір, а скільки від газу навколо чорних дір.
Раніше ми розповідали про те, як James Webb допоміг ученим подолати іншу космологічну проблему.
За матеріалами NASA
