Sześć ziarnistych fotografii wykonanych z pomocą Teleskopu Webba łączy jeden element. To znajdujące się w ich centrum nieduże czerwone plamy. Przedstawiają galaktyki wyglądające tak, jakbyśmy je zobaczyli zaledwie 500–700 mln lat po Wielkim Wybuchu. 

Zdjęcia stanowią okna, przez które zaglądamy w najstarszą część Wszechświata. To, co na nich widać, okazało się wielką niespodzianką. – Te obiekty są o wiele bardziej masywne niż ktokolwiek się spodziewał – powiedział Joel Leja, astronom i astrofizyk z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii. – Myśleliśmy, że znajdziemy niewielkie, młode galaktyki. Tymczasem natrafiliśmy na dojrzałe galaktyki w okresie, który uznajemy za świt Wszechświata – dodał. 

Odkrycie, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature”, podważa dotychczasowe modele rozwoju kosmosu. Według nich tak duże galaktyki, jakie zaobserwowano, na początku Wszechświata nie powinny jeszcze istnieć. 

Kiedy powstał Wszechświat? 

Kosmos powstał ok. 13,7 mld lat temu. Teleskop Webba, umożliwiający fotografowanie w podczerwieni, zdołał uchwycić obiekty, które uformowały się w połowie pierwszego miliarda lat istnienia Wszechświata. Natrafiła na nie dr Erica Nelson z Uniwersytetu Colorado Boulder. Przeglądała pierwszy zestaw danych zgromadzonych przez Webba i dostrzegła coś, co wyglądało jak rozmazane kropki. Były jednak nietypowo jasne i nietypowo czerwone. 

Czerwień na zdjęciach astronomicznych zwykle sugeruje, że mamy do czynienia z bardzo starym obiektem. Tak było i w tym przypadku. Naukowcy oszacowali, że odkryte galaktyki powstały kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Webb odkrył już starsze galaktyki (powstałe ok. 350 mln lat Wielkim Wybuchu). Jednak były one znacznie mniejsze i pasowały do obowiązujących teorii. 

Galaktyki tak duże jak Droga Mleczna 

Odkryte obecnie galaktyki mogą zawierać tyle samo gwiazd, ile ma dzisiaj Droga Mleczna. – Nieformalnie nazywaliśmy je „kosmosołamaczami” (ang. universe breakers) – mówi Joel Leja. – Odkrycie, że masywne galaktyki mogły uformować się na samym początku istnienia Wszechświata, podważa coś, co większość uważała za ugruntowaną wiedzę – dodaje. Zdaniem naukowca tak duże galaktyki nie mieszczą się w 99 proc. istniejących obecnie modeli kosmologicznych. 

Według obecnych teorii Wszechświat najpierw błyskawicznie rozszerzył się w tzw. okresie inflacji. Później tempo rozszerzania się kosmosu spadło. Nastąpiły tak zwane wieki ciemne – wczesny etap ewolucji Wszechświata, gdy zaczęły powstawać pierwsze atomy. W niektórych rejonach materia zagęszczała się, dając początek skupiskom, z których później miały uformować się pierwsze gwiazdy. Według teorii ten etap trwał kilkaset milionów lat. 

Dane pozyskane dzięki Webbowi stoją z tym w sprzeczności. Wszystko wskazuje na to, że gwiazdy zaczęły tworzyć się znacznie wcześniej niż dotychczas sądzono. – To, co zobaczyliśmy, podważa cały obraz formowania się najstarszych galaktyk – mówi Leja. 

Dalsze obserwacje kosmosu 

Naukowiec przestrzega jednak przed wyciąganiem szybkich i pochopnych wniosków. Podkreśla, że zawsze, gdy pojawiają się dowody obserwacyjne kwestionujące naukowe status quo, trzeba podchodzić do nich „z otwartym umysłem”. 

– Co prawda dane wskazują, że mamy do czynienia z galaktykami, jednak nie jest wykluczone, że niektóre z tych obiektów okażą się supermasywnymi czarnymi dziurami – mówi astronom. – Niezależnie od tego wiadomo już, że masa gwiazd, jakie istniały w tym najwcześniejszym okresie Wszechświata, jest 100 razy większa, niż wcześniej przypuszczano – dodaje. 

Potwierdzenia wniosków badaczy mogą dostarczyć dalsze obserwacje odkrytych galaktyk, a szczególnie dane o ich widmach. Pozwolą one oszacować lepiej odległość, jaka dzieli nas od tych obiektów, oraz ich skład chemiczny.

Źródło: EurekAlert, Nature, Guardian