Nu, telescopul spațial James Webb nu a infirmat nici de această dată teoria Big Bang10 min read

Telescopul spațial James Webb a observat recent că unele dintre galaxiile din trecutul foarte îndepărtat erau mult mai mari și mature decât se așteptau oamenii de știință. Ce înseamnă asta pentru teoria Big Bang?

Un grup de astronomi din mai multe țări a folosit telescopul spațial James Webb,// Acesta a fost lansat pe 25 decembrie 2021 și, spre deosebire de telescopul Hubble, acesta nu gravitează Pământul, ci Soarele. Mai multe detalii pe science.nasa.gov // cel mai puternic telescop lansat vreodată în spațiul cosmic, pentru a observa unele dintre cele mai timpurii galaxii, în cadrul programului JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).// Mai multe detalii pe jades-survey.github.io // Rezultatele acestor observații au fost foarte interesante.

Spre exemplu, într-o serie de trei lucrări științifice, membrii programului au anunțat descoperirea a două dintre cele mai îndepărtate și deci, cele mai timpurii galaxii observate până în prezent: JADES-GS-z14-1 și JADES-GS-z14-0,// Mai multe detalii pe simple.wikipedia.org // aceasta din urmă fiind cea mai îndepărtată galaxie observată până în prezent, formată la aproximativ 300 de milioane de ani după Big Bang. Asta înseamnă că poate fi văzută așa cum arăta în urmă cu aproximativ 13.5 miliarde de ani.

Foto: NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA)

Observațiile spectroscopice au arătat că JADES-GS-z14-0 conține cantități importante de oxigen. Prezența oxigenului înseamnă că, deja, la doar 300 de milioane de ani după Big Bang în această galaxie se formase, trăise și murise cel puțin o generație de stele foarte masive. În momentul în care au murit, aceste stele au explodat ca supernove și au împrăștiat oxigenul pe care l-au creat în nucleul lor peste tot în galaxie.

De asemenea, deși JADES-GS-z14-0 are la o primă vedere o dimensiune unghiulară foarte mică pe cer, fiind doar una dintr-o mare de alte galaxii fotografiate în același timp de telescopul spațial. Având în vedere distanță enormă la care se află față de noi, înseamnă că această galaxie are o dimensiune mai mare decât se așteptau astronomii. Și nu doar dimensiunea este surprinzătoare la ea, ci și luminozitatea. Deși este mai departe decât JADES-GS-z14-1, JADES-GS-z14-0 este mai luminoasă, ceea ce-i face pe oamenii de știință să creadă că este mai mare și mai masivă.

„Dimensiunea galaxiei dovedește în mod clar că cea mai mare parte a luminii este produsă de un număr mare de stele tinere, mai degrabă decât materialul care cade într-o gaură neagră supermasivă din centrul galaxiei, care ar părea mult mai mic”, explică Daniel Eisenstein, președinte al departamentului de astronomie la Universitatea Harvard, într-un comunicat de presă.// Mai multe detalii pe jades-survey-github.io //

Luminozitatea și dimensiunea ei unghiulară le-au permis astronomilor să estimeze diametrul acestei galaxii ca fiind în jurul a 1.600 de ani-lumină. Deși pitică pe lângă diametrul galaxiei noastre de 100.000 de ani-lumină, diametrul este unul surprinzător în condițiile în care vorbim despre o galaxie formată aproape imediat după Big Bang.

Foto: NASA / WMAP Science Team

Însă, dacă e să utilizăm actualele modele pentru studierea formării stelelor, atunci JADES-GS-z14-0 nu ar trebui să existe. Cel puțin nu ar trebui să aibă atât de multe stele deja la doar 300 de milioane de ani după formarea Universului, pentru că, pur și simplu, nu ar fi trebuit să aibă timpul suficient pentru a forma toate aceste stele.

„JADES-GS-z14-0 devine acum arhetipul acestui fenomen”, spune dr. Stefano Carniani de la Scuola Normale Superiore din Pisa, autorul principal al lucrării în care a fost anunțată descoperirea,// „A shining cosmic dawn: spectroscopic confirmation of two luminous galaxies at z∼14, arxiv.org // pentru site-ul JADES. „Este uimitor că Universul poate face o astfel de galaxie în doar 300 de milioane de ani”

Da, e ceva ciudat cu JADES-GS-z14-0, dar demonstrează această descoperire că telescopul James Webb a infirmat teoria Big Bang? Nicidecum. Explicația începuturilor universului a fost testată și verificată de foarte multe ori. Și pentru că încă e folosită, asta înseamnă că de fiecare dată a fost și confirmată ca fiind o explicație bună.

Problema pe care o ridică JADES-GS-z14-0 nu ține de teoria Big Bang, ci, mai degrabă, de modelele pentru formarea stelelor utilizate în prezent. Mulți oameni de știință sunt acum de părere că, în acest caz și în cele care cu siguranță vor urma, trebuie utilizate modele care să reflecte condițiile existente în universul timpuriu, spre exemplu o densitate mai mare a materiei, care ar fi permis stelelor să se formeze mult mai rapid decât o fac în prezent. Modelele actuale de formare stelară au fost realizate după observații pe care oamenii de știință le-au realizat în relativa apropiere.

„Acest obiect uimitor arată că formarea galaxiilor în Universul timpuriu este foarte rapidă și intensă”, precizează Ben Johnson, profesor la Universitatea din California-Santa Cruz, în același comunicat. „Și JWST ne va permite să găsim mai multe dintre aceste galaxii, poate când universul era și mai tânăr. Este o oportunitate minunată de a studia. cum se formează galaxiile”.

Telescopul spațial James Webb este abia la începutul observațiilor, fiind lansat în decembrie 2021, iar activitatea sa științifică a debutat în iulie 2022, deci cu siguranță va mai oferi în viitor o mulțime de astfel de enigme pe care oamenii de știință de abia așteaptă să le elucideze.