Μια μελέτη βασισμένη σε παρατηρήσεις, με επικεφαλής τον Martín López Corredoira, ερευνητή στο Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) διαπίστωσε ότι ορισμένοι πολύ μακρινοί τεράστιοι γαλαξίες φαίνεται να είναι παλαιότεροι από το όριο που θέτει η τυπική κοσμολογία. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal, βασίζεται στην ανάλυση δεδομένων που ελήφθη πρόσφατα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb των γαλαξιών που υπήρχαν όταν το σύμπαν ήταν μόνο μεταξύ 4% και 5% της σημερινής του ηλικίας, σύμφωνα με το αποδεκτό πρότυπο μοντέλο της κοσμολογίας. Οι ερευνητές συμπεραίνουν ότι η μέση ηλικία ορισμένων από αυτούς τους γαλαξίες δεν θα ήταν συμβατή με την αποδεκτή ηλικία του σύμπαντος, αλλά λένε ότι θα απαιτούσε ανεξάρτητη εργασία παρακολούθησης για να επιβεβαιωθεί αυτό το συμπέρασμα.
Σύμφωνα με το τυπικό τρέχον μοντέλο της κοσμολογίας η ηλικία του Σύμπαντος είναι κοντά στα 13.800 εκατομμύρια χρόνια. Με βάση τα δεδομένα υψηλής ευαισθησίας υψηλής ευαισθησίας από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που ελήφθησαν κατά την παρατήρηση γαλαξιών με ερυθρή μετατόπιση κοντά στο 8, που υπήρχαν όταν το σύμπαν ήταν μόλις 600 εκατομμυρίων ετών, η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι αυτοί οι γαλαξίες έχουν, με πιθανότητα 95% αστρικούς πληθυσμούς ηλικίας μεταξύ 9000 και 24 εκατομμυρίων ετών. Αυτό θα σήμαινε ότι τα αστέρια τους θα είχαν σχηματιστεί αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη. Το εύρος των εκτιμώμενων ηλικιών για αυτούς τους γαλαξίες ελήφθη με την υπόθεση ότι ο αστρικός πληθυσμός και η εξαφάνιση του φωτός από τη διαστρική σκόνη μπορούν να μοντελοποιηθούν χρησιμοποιώντας παραμέτρους που λαμβάνονται από κοντινούς γαλαξίες.
Η ερυθρή μετατόπιση παράγεται από τη διαστολή του σύμπαντος, η οποία προκαλεί τα εκπεμπόμενα μήκη κύματος να επιμηκύνονται και να κινούνται προς το κόκκινο άκρο του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Όσο πιο μακριά είναι ένας γαλαξίας, τόσο πιο γρήγορα κινείται σε σχέση με εμάς, και επομένως τόσο μεγαλύτερη είναι η μετατόπισή του στο κόκκινο.
Δεδομένης της αλληλουχίας του σχηματισμού των άστρων και της συναρμολόγησης των γαλαξιών στο τυπικό μοντέλο, αυτοί οι γαλαξίες θα πρέπει να είναι ακόμη μικρότεροι από 300 εκατομμύρια χρόνια, κατά μέσο όρο, αλλά αυτές οι ηλικίες αποκλείονται από αυτήν τη μελέτη, με πιθανότητα μεγαλύτερη από 99,97%. Ο εξωτικός και πιο γρήγορος σχηματισμός γαλαξιών στα πρώτα στάδια του σύμπαντος θα ήταν λίγο λιγότερο πιθανό να αποκλειστεί, αλλά εξακολουθεί να είναι δύσκολο να είναι συμβατός με τα δεδομένα.
Αυτή η μελέτη σχετίζεται με αυτό που ονομάζεται «πρόβλημα των απίστευτα πρώιμων γαλαξιών». Σύμφωνα με τον Fulvio Melia, ερευνητή στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και έναν από τους συν-συγγραφείς του άρθρου «η ανακάλυψη καλοσχηματισμένων γαλαξιών σε ένα τόσο πρώιμο στάδιο της ιστορίας του σύμπαντος ήταν πολύ ανησυχητική για πολλούς αστρονόμους και κοσμολόγους, επειδή κανείς δεν έχει μια έγκυρη εξήγηση για το πώς διαμορφώθηκαν ακόμη περισσότερο. κοσμολογία, επειδή χρησιμοποιεί την πιο προηγμένη επιστημονική μας κατανόηση για να δείξει ότι τα αστέρια σε αυτούς τους γαλαξίες είναι παλαιότερα από το ίδιο το σύμπαν, κάτι που δεν έχει νόημα».
Ο Martin López Corredoira, ο πρώτος συγγραφέας του άρθρου προτείνει ότι αυτό το αποτέλεσμα θα μπορούσε να υποδηλώνει την ανάγκη εξέτασης μη τυπικών κοσμολογιών. "Ακόμα κι έτσι, τα συμπεράσματα του άρθρου είναι το αποτέλεσμα μιας σειράς προσεγγίσεων στην αστρική αστροφυσική και μοντέλων εξαφάνισης σκόνης, επομένως θα πρέπει να αντιμετωπίζονται με προσοχή. Απαιτείται περισσότερη έρευνα για να επιβεβαιωθεί η πιθανή ύπαρξη γαλαξιών παλαιότερων από το Σύμπαν στο τυπικό κοσμολογικό μοντέλο", δηλώνει η Corredoira.
"Εάν το πρόβλημα είναι στο κοσμολογικό μοντέλο, αυτό δεν θα σήμαινε απαραίτητα ότι δεν υπήρξε Μεγάλη Έκρηξη στην αρχή του Σύμπαντος. Δεν θα χρειαζόταν να πετάξουμε τα πάντα, αλλά θα έπρεπε να ξανασκεφτούμε κάποια από τη δομή του", προσθέτει ο López Corredoira.
Σύμφωνα με τους συγγραφείς, υπάρχουν εναλλακτικά κοσμολογικά μοντέλα, όπως το λεγόμενο «Rh=ct» ή «μηδενική ενεργή μάζα» που προτείνει ο Fuvio Melia, τα οποία υποθέτουν ένα διαστελλόμενο σύμπαν με αρχή και άλλα χαρακτηριστικά παρόμοια με το τυπικό μοντέλο, αλλά που διαστέλλεται με σταθερό ρυθμό, χωρίς την επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος που αποδίδεται στη σκοτεινή ενέργεια. "Με αυτό το μοντέλο, η ηλικία του Σύμπαντος που αντιστοιχεί στους γαλαξίες που παρατηρούμε στην ερυθρή μετατόπιση 8 θα ήταν 1500 εκατομμύρια χρόνια, (αντί για 600 εκατομμύρια χρόνια στο τυπικό μοντέλο) που θα έλυνε το πρόβλημα. Είναι μια από τις πιθανές υποθέσεις που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να εξηγήσουν αυτό το αποτέλεσμα", καταλήγει ο López Corredoira.
Αυτή η εργασία βασίζεται στην ανάλυση των δεδομένων που ελήφθησαν με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, που λειτουργεί από κοινού από τις τρεις διαστημικές υπηρεσίες NASA (ΗΠΑ), ESA (Ευρώπη) και CSA (Καναδάς).
article: López Corredoira, M., Melia, F., Wei, J.-J., & Gao, C.-Y. 2024, “Age of massive galaxies at redshift 8”, The Astrophysical Journal, Volume 970, Issue 1, id. 63, 15 pp. DOI: 10.3847/1538-4357/ad4f86
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου