Taka sytuacja zdarzyła się niedawno za sprawą zaskakująco jasnych galaktyk wywodzących się z początków wszechświata. Mając to na uwadze wydaje się oczywistym, że dotychczasowe założenia dotyczące galaktyk istniejących wkrótce po Wielkim Wybuchu były nie do końca zgodne z prawdą.
Czytaj też: Ekstremalne promieniowanie w centrum Drogi Mlecznej. Czego jeszcze nie wiemy o naszej własnej galaktyce?
Dlaczego? Bo owe galaktyki najprawdopodobniej zawdzięczają swoją jasność wysokiej liczbie gwiazd, a co za tym idzie – imponującej masie. To dziwne, wszak panowało przekonanie, jakoby we wczesnym wszechświecie brakowało takich galaktyk. Jakby tego było mało, w centrach owych struktur da się zauważyć masywne czarne dziury, których istnienie świadczy o bardzo szybkim wzroście.
W zgłębianiu tajemnic takich obiektów istotną rolę odegrała spektroskopia. Za jej sprawą istnieje możliwość badania promieniowania elektromagnetycznego emitowanego lub pochłanianego przez obiekty w przestrzeni. Na tej podstawie naukowcy gromadzą informacje na temat ich właściwości. Co istotne, badaczom kosmosu towarzyszy kilka podstawowych założeń, takich jak to, że w ogólnej skali wszechświat jest jednorodny i izotropowy. To z kolei prowadzi do konkluzji, jakoby dało się powiązać przebieg ewolucji wszechświata z jego energią i masą.
Teleskop Webba pozwolił astronomom dostrzec jedne z najbardziej odległych galaktyk w widzialnym wszechświecie
Jeśli chodzi o wydarzenia od Wielkiego Wybuchu to wyróżnia się trzy główne składniki tworzące wszechświat. Pierwszy, czyli zwykła materia, może być obserwowanych gołym okiem w galaktykach, gwiazdach i planetach. Drugi ma formę zimnej ciemnej materii, która nie emituje, nie pochłania ani nie odbija światła. Trzeci to natomiast tzw. znana stała kosmologiczna (Λ bądź lambda) powiązana z ciemną energią. Połączenie wszystkich trzech składników daje początek modelowi ΛCDM stosowanemu w kosmologii. Na jego podstawie naukowcy wyciągają wnioski na temat powstawania i ewolucji galaktyk.
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu miesięcy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dostrzegł nieco galaktyk powstałych około 200-500 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Nie są one zbyt rozległe ani masywne, ponieważ zawierają po około 100 milionów gwiazd każda. Tempo narodzin kolejnych gwiazd jest tam natomiast imponująco wysokie, ponieważ wystarczy 100 milionów lat, aby podwoić masę gwiazd tworzących te galaktyki. W przypadku Drogi Mlecznej do realizacji tego samego celu potrzeba byłoby… 25 miliardów lat.
Czytaj też: Niezwykłe zjawisko we wszechświecie trwało zaledwie 12 sekund. Chińczycy to uwiecznili
Ostatecznie prowadzi to do sugestii, w myśl której tempo ewolucji galaktyk wkrótce po Wielkim Wybuchu było zdecydowanie wyższe niż można było dotychczas zakładać. To właśnie stąd brałaby się ich zadziwiająca jasność. Z drugiej strony, pojawiły się też alternatywne wyjaśnienia. Na przykład wysoka jasność mogłaby być następstwem niewielkich ilości pyłu galaktycznego, konsekwencją nietypowego rozkładu mas gwiazd czy też udziałem obiektów pokroju czarnych dziur. Teleskop Webba działa dopiero od trzech lat, a zdążył już sporo namieszać w świecie astronomii. Możemy sobie jedynie wyobrazić, co będzie dalej.