Lassan hozzászokhatunk, hogy a tavaly üzembe állított James Webb-űrtávcső megfigyelései hetente cáfolnak meg, illetve kényszerítenek felülvizsgálatra jól megalapozott csillagászati elméleteket. Ezúttal a galaxis-keletkezéssel kapcsolatos ismereteinken van a sor.

A csillagászok a NASA, az ESA és a CSA műszerparkjának új zászlóshajójával, a James Webb-űrtávcsővel a legfrissebb vizsgálatban hat nagyon távoli, ugyanakkor hatalmas tömegű galaxisjelöltet fedeztek fel a világegyetem hajnalán. A megfigyelés meglepte a kutatókat, hiszen ezek a képződmények – ha beigazolódik, hogy valóban galaxisok, – nem lehetnek idősebbek 500–700 millió évnél. Ez azt jelenti, hogy a ma 13,8 milliárd éves világegyetem egész korai szakaszában, a mai korának csupán egy huszadával az univerzum keletkezése, az ősrobbanás után már elérték azt a tömeget, amit saját galaxisunknak, a Tejútrendszernek egészen mostanáig tartott.

A világegyetem egészének fejlődését leíró kozmológiai elméleteink szerint a kezdetben nagyon kicsi galaxisok csak lassan, fokozatosan növekedve érték el mai méretüket. A Tejútrendszernek például hússzor tovább tartott azt a méretet elérni, amekkorára ezek a most felfedezett galaxisjelöltek alig több mint félmilliárd év alatt nőhettek.

A hat galaxisjelölt a James Webb-űrtávcső infravörös felvételein. Forrás: NASA/ESA/CSA/I. Labbe.

A ma elfogadott kozmológiai elméleteink szerint a galaxiskeletkezést a sötét anyag csomósodásai indíthatták be. Ezek a sűrűbb régiók magukhoz vonzották a korai világegyetem szokványos anyagát kizárólag alkotó hidrogén- és héliumgázt, a gázok sűrűsödési helyein pedig beindult a csillagkeletkezés, létrehozva az első, kezdetben viszonylag kevés csillagból álló galaxisokat. A galaxisok ezután a további csillagkeletkezés, valamint a köztük végbemenő kölcsönhatások, összeolvadások révén növekedtek.

A mostani felfedezés arra utal, hogy bizonyos, meglehetősen ritka körülmények között egyes régiókban rendkívül hatékonyan, szinte teljes egészében csillagokká alakulhatott az ott összetömörülő ősi gázanyag. Elképzelhető, hogy a sötét anyag különös viselkedése okozhatta ezeket az anomáliákat. Ennek kiderítéséhez a sötét anyag további alapos és aprólékos tanulmányozására lesz szükség.

Fontos ugyanakkor megjegyezni, hogy a most megfigyelt hat égitest bár minden jel szerint távoli, nagy tömegű galaxisnak tűnik, egyelőre csak galaxisjelölteknek tekintik őket az asztrofizikusok. Egy kivételével csak a James Webb NIRCam nevű infravörös képalkotó kamerájával figyelték meg őket, a felvételeken a képződményekben részletek nem vehetők ki, csak szín- és fényességadatok állnak róluk rendelkezésre. További spektroszkópiai vizsgálatokat fog igényelni a távolságuk pontos meghatározása, valamint annak eldöntése, hogy valóban csillagok fénylenek-e ezekben az objektumokban.

Valójában a hatból egyről már készült is spektroszkópiai felvétel, és erről a forrásról ki is derült, hogy nem szokványos galaxis, hanem egy fiatal kvazár, vagyis egy fiatal galaxis középpontjában működő szupernagy tömegű aktív fekete lyuk. Noha ez az égitest így is nagyon érdekes, mégsem az, aminek gondolták. Ám még mindig maradt öt jelölt, amelyek valamelyike talán hamarosan megdönti a galaxisok keletkezésére vonatkozó elméleteket.

Forrás: Phys.org, The Conversation