Галактики ранней Вселенной лишь кажутся большими
Астрономы, возможно, разрешили одну из загадок ранней Вселенной, заключающуюся в наличии в ней необъяснимо больших галактик. Данные, собранные телескопом «Уэбб» и проанализированные командой во главе с Кэтрин Хворовски и Стивеном Финкельштейном, дают основания полагать, что никакой загадки на самом деле нет. А процесс образования галактик протекает одинаково что сейчас, что 13 миллиардов лет назад.
Впервые заглянув в древнейшие районы Вселенной с помощью «Уэбба», астрофизики были поражены увиденным: вместо небольших, зачаточных галактик, они увидели огромные. В том числе настолько, что их появление нельзя было объяснить с помощью существующих моделей. Из-за этого даже пришлось строить гипотезы, что сразу после Большого взрыва формирование галактик подчинялось каким-то другим законом, из-за чего они вырастали гигантскими.
Но новое исследование может не оставить от этих построений камня на камне — благодаря команде астрономов, которая решила повнимательнее присмотреться к космическим структурам, казавшимся столь циклопическими. Дело в том, что на колоссальном расстоянии в 13 миллиардов световых лет даже самые крупные галактики представляют из себя всего лишь крошечные красные точки (и то — увеличенные гравитационным линзированием). И о их размерах ученым приходится судить прежде всего по яркости.
Но эта яркость может проистекать далеко не только от зашкаливающего количества звезд. Как показал обзор CEERS (Webb's Cosmic Evolution Early Release Science), гораздо более правдоподобно, что многие из этих галактик просто содержат в своих ядрах гиперактивные (что вполне объяснимо из-за их молодости) черные дыры.
Разгоняя облака газа вокруг себя до релятивистских скоростей, эти сверхмассивные гиганты раскаляют их, заставляя выделять огромное количество излучения (прежде всего инфракрасного и рентгеновского). Что приводит к резкому увеличению яркости галактик и заставляет их казаться значительно крупнее. В то время, как на самом деле они не превышают стандартных, предсказанных классической космологией, габаритов.
Другими словами, как подчеркнули ученые, «никакого кризиса нет», а проблема заключалась лишь в новизне технологического уровня «Уэбба» и отсутствии привычки к наблюдению столь удаленных космических объектов. Хотя нельзя сказать, что загадок не осталось совсем: в ранней Вселенной все еще почти в два раза больше массивных галактик, чем по расчетам должно быть. Но этому факту пока находится целый ряд объяснений: к примеру, протекающие несколько быстрее процессы конденсации газа в звезды.
