Neuveriteľné: Objavili galaxie podobné tej našej!

Ako povedal vedúci výskumník, toto prekvapenie ho prinútilo vypľuť kávu.

Model ΛCDM (Lambda cold dark matter) alebo Lambda-CDM je parametrizácia kozmologického modelu Veľkého tresku, v ktorom vesmír obsahuje tri hlavné zložky: po prvé, kozmologickú konštantu, označovanú Lambda (grécky Λ), spojenú s temnou energiou; po druhé, hypotetickú studenú temnú hmotu (cold dark matter/CDM); a po tretie, bežnú hmotu. Tento model sa zvyčajne považuje za štandardný model kozmológie veľkého tresku a veľmi zjednodušene opisuje nasledujúce procesy: vesmír bol pri svojom vzniku horúci a hustý, potom sa pomaly ochladzoval a vznikali prvé atómy. Stopy fluktuácií hustoty možno zistiť vo väčších štruktúrach, ako sú galaxie a zhluky galaxií. Ďalšie rozpínanie vesmíru je charakterizované zrýchľovaním v dôsledku predpokladanej tmavej energie.

A ako o nedávnom objave uviedol pre Motherboard Ivo Labbé, astronóm na Swinburne University of Technology v Austrálii a vedúci nového výskumu:

"Kozmológia ΛCDM je skutočne dobre zavedená teória. Poskytuje podrobné predpovede o tom, koľko plynu je vo vesmíre k dispozícii na tvorbu hviezd a kedy. Na vytvorenie takého množstva hviezd v týchto galaxiách je potrebný takmer všetok dostupný plyn, ktorý sa môže premeniť na hviezdy s takmer 100-percentnou účinnosťou."

Problémom je, že pomocou teleskopu Jamesa Webba bolo objavených šesť raných galaxií v mladom veku vesmíru, ktoré pre svoju obrovskú veľkosť spochybňujú naše chápanie tohto modelu a v konečnom dôsledku aj vesmíru. Tieto prehistorické galaxie existovali len 500 až 700 miliónov rokov po veľkom tresku, ale ich hmotnosť je takmer 100-miliardkrát väčšia ako hmotnosť Slnka, takže sú takmer masívne ako Mliečna dráha, v ktorej žijeme dnes.

Základná otázka teda znie: ako tieto galaxie narástli do takej veľkosti za taký krátky čas?

Ako hovorí Labbé o momente objavu:

"Myslím, že som vypľul kávu. Väčšina mojich kolegov na celom svete bola online a s očami prilepenými na obrazovku si prezerala prvé snímky. Myslím, že som počul, ako tu a tam padajú sánky na podlahu."

Pokiaľ ide o samotný objav, vedec, ktorý projekt viedol, povedal: "Objekty sú skutočne výnimočné. Jedna galaxia napríklad váži 100 miliárd hmotností Slnka, ako dnešná Mliečna dráha, ale na dosiahnutie tejto hmotnosti potrebovala len 5 percent času, ktorý potrebovala Mliečna dráha na svoj vznik. Ďalším prekvapením je tvar galaxií, ktorý je tiež dosť zvláštny: napríklad spomínaná galaxia, ktorá má rovnakú hmotnosť ako Mliečna dráha, má len jednu tridsatinu jej veľkosti.

Mohol by v týchto galaxiách existovať život? Ako sa ukázalo, tieto galaxie by boli pre život, ako ho poznáme, strašne nehostinným prostredím. Ak by napríklad ľudstvo žilo v jednej z týchto galaxií, boli by sme odsúdení na smrť. Vzhľadom na podobnú hmotnosť, ale menšiu veľkosť, sú tieto galaxie oveľa hustejšie ako Mliečna dráha, čo znamená, že existuje veľká šanca, že blízka supernova by vysala atmosféru našej planéty a zároveň by zničila jej povrch. V galaxiách môžu vznikať hviezdy a okolo nich planéty, ale tieto galaxie by boli mimoriadne nehostinným prostredím pre život, ako ho poznáme.

Labbé tiež povedal, že je jasné, že Hubble nemohol vidieť celú históriu vesmíru, pretože ultrafialové a viditeľné svetlo, ktoré pochádzalo z prvých hviezd v prvých galaxiách, sa k nám teraz dostáva ako infračervené svetlo. Práve preto bol James Webb postavený - aby videl to, čo Hubble nedokáže. Ešte pred JWST však vedci stáli pred výzvou vysvetliť, ako mohli masívne galaxie vzniknúť len 1 miliardu rokov po Veľkom tresku. Teraz Labbé a jeho kolegovia túto záhadu len prehĺbili tým, že identifikovali masívne galaxie s ešte väčším "červeným posunom" - meracou technikou, ktorá odhaduje vzdialenosti na základe šírenia svetla na dlhších, červenších vlnových dĺžkach pri jeho šírení na obrovské vzdialenosti.

Vedci majú v súčasnosti niekoľko hypotéz, ktoré vysvetľujú tento nečakaný objav: jednou z nich je, že tieto galaxie buď nie sú také masívne, alebo nie sú také vzdialené, ako naznačujú merania. Je však tiež možné, že svetlo v týchto galaxiách nepochádza z miliárd hviezd, ale z plynu, ktorý pohlcuje superťažká čierna diera - kvazar. Tento druhý objav by bol tiež zaujímavý, pretože o superťažkých čiernych dierach v galaxiách sa vie len málo. Preto tu vedci pomocou spektroskopie overujú súčasné výsledky: či sú tieto galaxie také vzdialené, ako sa zdajú, a čo by mohlo produkovať prichádzajúce svetlo. Tieto výsledky však budú známe až budúci rok.