Túl öregek, túl sűrűek, túl fényesek: nehéz értelmezni, milyen égitesteket lát a legjobb űrtávcsövünk a korai világegyetemben.
A James Webb űrteleszkóp friss képein látható apró piros pöttyök tartják lázban a csillagászokat. A három pötty valójában nagyon távoli, és az ősrobbanás után 600-800 millió évvel létezett galaxis fénye. Ezek a galaxisok olyan csillagokat és a Tejútrendszer közepén található szupermasszív fekete lyuknál több ezerszer nagyobb fekete lyukakat rejtenek, amelyek létezése ugyanakkor látszólag nem összeegyeztethető a világegyetem korával.
A világegyetem tágulása miatt a távolról és régről érkező fény hullámhossza megnyúlik, és infravörösbe tolódik. Az ilyen fény észlelésére képes a NASA, a kanadai és európai űrügynökség által épített James Webb űrteleszkóp, amely már két éve végzi a világegyetem kezdetéig visszatekintő megfigyeléseit különleges hőpajzsa árnyékában.
A világegyetem ismereteink szerint 13,8 milliárd éves. A jelenlegi univerzum jelenlegi korának csak 5 százalékánál tartott, amikor a JWST által megfigyelt távoli galaxisok léteztek. A fény elemzése azt mutatja, hogy az itt található csillagok pár száz millió évesek, vagyis túl öregnek tűnnek, ami komoly kihívás a kozmikus evolúciót leíró elméleteknek.
Nagyon zavarba ejtő. Bele tudod erőltetni az univerzum jelenlegi modelljeibe, de csak akkor, ha valami egzotikus, őrült gyors fejlődést feltételezel az idők kezdetétől
– írta közleményében a Penn State Egyetem adjunktusa, Joel Leja. „Kétségtelenül a legkülönösebb égitestek, amikkel pályám során valaha találkoztam.”
A jelenlegi modellek szerint a galaxisok és a bennük található szupermasszív fekete lyukak együtt növekednek, és ez a folyamat több milliárd évig tart.
Teljesen váratlan dolog, hogy öreg csillagokat találunk egy fiatal univerzumban
– mondta Bingjie Wang, a Penn State posztdoktori hallgatója.
A galaxisok fényének jelentős része a központi fekete lyukba zuhanó anyag izzásából származik – az aktív, extrémen fényes galaxismagot nevezik kvazárnak. Ilyen távolságból a szakemberek nem tudták megkülönböztetni, hogy a fény mekkora része származik a központból, és mekkora a csillagokból. A galaxisok a mérések alapján vagy sokkal nagyobb tömegűek, mint a Tejútrendszer, vagy a fekete lyukak ennyire óriásiak. Más szokatlan dolog is van: a kvazárok a vártnál több ultraibolya fényt sugároznak.
A nagyobb tömeg ellenére a Tejútrendszernél sokkal sűrűbbek ezek a galaxisok. A bennük található csillagok száma 10 és 1000 milliárd közé tehető, de az átmérőjük csak pár száz fényév, a Tejút ezrede. Ha most ilyen sűrűek lennének a dolgok felénk, a legközelebbi csillag, a Proxima Centauri nem 4,2 fényévre lenne, hanem a Naprendszeren belül. A központi fekete lyuk sem 26 ezer, hanem 26 fényévre lenne tőlünk.
Leja szerint a csillagok eddig ismeretlen módon keletkezhettek, sőt maguk a galaxisok is.
Valamilyen oknál fogva pár milliárd év után már nincsenek ilyen objektumok a világegyetemben. Csak a korai univerzumban
– mutatott rá.
A piros pöttyöket még 2022-ben fedezte fel a James Webb, a tudósok azóta próbálták értelmezni, amit látnak. Modelleken vizsgálják, hogy egy galaxis lehet-e nagyon fényes extrém tömeg nélkül. A kutatómunka még korántsem zárult le, a Penn State csillagászai a fény színképének elemzésével igyekeznek megtalálni a kirakós újabb darabjait.