Никой не ги очакваше. Те не трябваше да са там. И сега никой не може да обясни как са се образували.
Почти толкова масивни галактики, колкото галактиките млечен път И пълни със зрели червени звезди изглеждат разпръснати в неговите изображения с дълбоко поле Космически телескоп Джеймс Уеб (Webb или JWST) По време на кампанията за ранно наблюдение те създават главоболия на астрономите.
тези галактики, описани в ново проучване, базирано на първото съобщение на Webb, са толкова далеч, че изглеждат само като малки червени точки за мощния телескоп. Чрез анализиране на светлината, излъчвана от тези галактики, астрономите са установили, че са ги наблюдавали в началото на нашата Вселена, само 500 000 до 700 000 години след това голямата експлозия.
Тези ранни галактики не са изненадващи сами по себе си. Астрономите очакваха първите звездни купове да се появят скоро след това същество преместен от т.нар Тъмни векове – първите 400 000 години от съществуването му, когато гъста мъгла от водородни атоми проникна в космоса.
Свързани: 12 невероятни открития, направени от космическия телескоп Джеймс Уеб във Вселената
Но галактиките в изображенията на Уеб изглеждаха шокиращо големи и звезди Много е стар. Новите открития противоречат на настоящите идеи за това как Вселената се е появила и еволюирала в ранните си години и не съвпадат с предишни наблюдения, направени от по-малко мощния предшественик на Webb, Космически телескоп Хъбъл.
„Имахме конкретни прогнози за вида галактики, които са живели в ранната вселена: те са малки и малки“, каза Джоел Лега, асистент по астрономия и астрофизика в Пен Стейт и един от авторите на изследването, каза на SpaceX по имейл. „Предишни изследвания на ранната вселена, използващи Хъбъл и други инструменти, имаха тенденция да откриват малки, сини галактики в ранни времена: обекти, които са се образували наскоро от първичната космическа супа и сами са изграждали свои собствени ранни звезди и структури.“
Младите звезди обикновено блестят в ярко синьо. С напредване на възрастта звездите светят в червено, докато изгарят горивото си и се охлаждат. В древните галактики, които Уеб е създаден, за да открие, астрономите не са очаквали да видят древни червени звезди. Нито са очаквали да намерят галактики, по-големи от може би един милиард слънца. Но Лига каза, че тези червени точки, открити в дълбоките полета на Webb, изглеждат 50 пъти по-големи от това.
„Смята се, че най-масивните галактики в нашата извадка имат маса [two to four times lower] Lega писа за нашата галактика, Млечния път. „Това беше невероятно – открихме кандидат-галактики, масивни като нашата, когато Вселената беше само на 3% от настоящата си възраст.“
Лега каза, че преди астрономите да започнат да пренаписват теориите на космологията, за да обяснят как тези галактики са се събрали толкова бързо след Големия взрив, те ще трябва да се уверят, че отделните червени точки, които гледат, не са нещо друго. Повечето от алтернативните обяснения също изискват изцяло нови концепции, каза Лега.
„Например, звездите в ранната вселена може да излъчват светлина по странен начин поради липсата на тежки елементи и може да не ги включим в нашите модели“, пише Лега. Като алтернатива, може би нашето разбиране за това как звездите се образуват локално, например колко звезди се образуват от газ като функция на звездната маса, е напълно неосъществимо в ранната вселена. Тези неща също ще бъдат вълнуващи за откриване и също така ще обърнат нашето разбиране за звездата формиране в ранната вселена – По съвсем различен начин.“
Изображенията, които разкриват тези неуловими галактики, са получени от Near Infrared Webcam (NIRCam) като част от програмата Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS). Астрономите планират скоро да обърнат огледалото на Webb обратно към тези галактики, този път, за да получат спектри на светлината за тези далечни точки. Спектрите разделят наблюдаваната светлина според нейната конфигурация на дължината на вълната, като по този начин разкриват химичните и физичните свойства на нейния източник.
„Най-важното е, че спектрите дават много точни разстояния до тези обекти“, каза Лега. „Разстоянието“ и „идентичността“ на тези обекти са взаимозависими: ако знаем разстоянието, можем да дефинираме идентичността и обратно. Така че спектърът веднага ще ни каже дали нашите хипотези са верни. „
Малко повече от шест месеца след като екипът на Webb пусна издание Първи бележки От Голямата обсерватория учените вече са изправени пред предизвикателството да пренапишат своите теории за ранната вселена.
„Погледнахме много ранната вселена за първи път и нямахме представа какво ще открием“, каза Лега от Университета на Пенсилвания. изявление. (Отваря се в нов раздел) „Оказва се, че сме открили нещо толкова неочаквано, че създава проблеми за науката. Поставя под въпрос цялата картина на ранното формиране на галактиките.“
ученето Публикувано в Nature в сряда (22 февруари).
Следвайте Тереза Полтарова в Twitter @туит. Последвай ни в Twitter @туит и на Facebook.
„Тотален фен на Twitter. Нежно очарователен почитател на бекона. Сертифициран специалист по интернет.“
More Stories
Аз съм млада жена на двадесет години. Защо се разболях от рак на гърдата?
НАСА все още не разбира основната причина за проблема с топлинния щит на Орион
В рамките на продължилите месеци усилия на НАСА да спаси мисията на Вояджър 1