Obří galaxie z počátku vesmíru objevené dalekohledem JWST jsou přece jen reálné

Nový výzkum ukázal, že rané galaxie, které se zdály být příliš velké pro svůj věk, byly ve skutečnosti optickou iluzí. Některé z těchto galaxií měly centrální černé díry, které pohlcovaly plyn, což způsobovalo, že vypadaly jasnější a masivnější, než ve skutečnosti byly. To znamená, že kosmologický model Lambda-CDM je stále platný. I když však tento model není ohrožen, nadále existují otázky ohledně rychlosti formování hvězd v raném vesmíru.

Studii vedla absolventka Univerzity Texasu v Austinu a National Science Foundation (NSF) Katherine Chworowsky. Přidali se k ní kolegové z Cosmic Frontier Center, NOIRLab, Dunlap Institue for Astronomy, Mitchell Institue for fundamental physics and Astronomy, SRON, ESA, STScl a mnoho dalších. Data byla vyhledává z průzkumu CEERS (Cosmic Evolution Early Release Center) vedené profesorem Stevem Finkelsteinem z Univerzity Texasu. V předchozí studii, Avishai Dekel a jeho kolegové z Racah University of Physics a z HUJI se dostali k výsledku, že malá hustota prachových mračen v brzkém vesmíru dovolila rychlou tvorbu hvězd v galaxiích.

Jak Chworowsky a její kolegové vysvětlili, pozorované galaxie se jevily masivní pouze proto, že jejich centrální černé díry rychle spotřebovávaly plyn. Při tomto procesu vzniká v plynu třením teplo a toto tepelné a světelné záření vytváří iluzi, že se zde nachází mnohem více hvězd, což ovlivňuje oficiální odhady hmotnosti. Tyto galaxie se na snímcích z dalekohledu JWST jevily jako "slabé červené tečky". Když byly tyto galaxie z analýzy odebrány, zbylé galaxie byly konzistentní s tím, co říká klasický LCDM model.

Profesor Finkelstein shrnul, že "z hlediska standardního modelu kosmologie neexistuje žádná krize. Pro zavržení teorie, jakou je klasický LCDM model, potřebujete opravdu pádné důkazy, a to se v tomto případě nestalo".

Stále však zůstává otázkou počet galaxií ve Webbových datech, který je dvakrát větší, než předpovídá standardní model. Možným vysvětlením je, že hvězdy se v raném vesmíru formovaly rychleji. Hvězdy se v podstatě tvoří z mračen prachu a plynu (mlhovin), které se ochlazují a kondenzují až do bodu, kdy podstoupí gravitační kolaps a spustí jadernou fúzi. Jak se vnitřek hvězdy zahřívá, generuje vnější tlak, který působí proti gravitaci a zabraňuje dalšímu kolapsu. Rovnováha těchto protichůdných sil způsobuje, že tvorba hvězd v naší oblasti kosmu je relativně pomalá.

Podle některých teorií byl vesmír mnohem hustší než dnes, což bránilo hvězdám ve vyfukování plynu během formování, čímž byl proces rychlejší. Tato zjištění odrážejí to, co Dekel a jeho kolegové tvrdili ve svém předchozím článku, i když by to odpovídalo tomu, že existuje více galaxií než několik hmotných. Podobně tým CEERS a další výzkumné skupiny získaly spektrální data z těchto černých děr, která naznačují přítomnost rychle se pohybujícího vodíkového plynu, což by mohlo znamenat, že mají akreční disky. Víření těchto disků by mohlo poskytnout část svítivosti, která byla dříve mylně považována za hvězdy.

V každém případě se čeká na další pozorování těchto „malých červených teček“, což by mělo pomoci vyřešit všechny zbývající otázky o tom, jak hmotné tyto galaxie jsou a zda byla tvorba hvězd během raného vesmíru rychlejší nebo ne. Takže, zatímco tato studie ukázala, že model kosmologie LCDM je prozatím bezpečný, jeho zjištění vyvolávají nové otázky ohledně procesu formování hvězd a galaxií v raném vesmíru. 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Universe Today