Udda upptäckten: Galaxer ”för stora” för att finnas
Sex massiva objekt från det tidiga universum har observerats.NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology). Image processing: G. Brammer (Niels Bohr Institute’s Cosmic Dawn Center at the University of Copenhagen)
Astronomer har observerat hur stora galaxer funnits kort efter Big Bang. Om observationerna bekräftas kan det ställa till problem för dagens teorier – galaxerna är nämligen alldeles för massiva.
Sex väldigt massiva galaxer har observerats i vårt tidiga universum. Galaxerna innehåller mer massa än vad hela universum tros ha gjort vid den tidpunkten enligt rådande teorier. Om observationerna bekräftas ställer det alltså till det för dagens kosmologi.
Forskningen som publicerats i Nature leddes av docent Ivo Labbé vid det tekniska universitetet Swinburne i Australien. Forskarna hittade galaxerna i data insamlat med hjälp av James Webb-teleskopet (Webb).
– Vi har aldrig observerat så här kolossala galaxer så här kort efter Big Bang, säger han i ett pressmeddelande.
100 miljarder gånger solens massa
För att ange massa på astronomiska objekt används ofta solens massa som referens. Den tyngsta av de sex galaxkandidaterna har en massa på cirka 100 miljarder solmassor.
– De sex galaxer vi har hittat är mer än 12 miljarder år gamla, de skapades enbart 500 till 700 miljoner år efter Big Bang och når storlekar upp till 100 miljarder gånger solens massa. Det är för stort för att ens existera inom nuvarande modeller. Den här upptäckten kan ombilda vår förståelse för hur de tidigaste galaxerna i universum bildades, säger Ivo Labbé i pressmeddelandet.
Annons
FAKTA:
Kort om Webbs vetenskapliga instrument
James Webb-teleskopet har fyra vetenskapliga instrument:
- Mid-infrared instrument (Miri)
- Near-infrared camera (Nircam)
- Near-infrared spectrograph (Nirspec)
- Near-infrared imager and slitless spectrograph/fine guidance sensor (Niriss/Fgs)
Känsligheten i instrumenten tillsammans med den stora huvudspegeln möjliggör Webbs forskning – som bland annat går ut på att skåda tillbaka mot universums födelse.
Infrarött ljus från ett objekt som Webb observerar reflekteras av den segmenterade huvudspegeln mot en mindre sekundärspegel. Därefter fokuseras ljuset in i en modul som kallas Integrated science instrument module som i sin tur kan rikta ljuset in i ett eller fler av de vetenskapliga instrumenten.
Källa: Nasa
Utöver att galaxerna i sig är för stora, finns det stjärnor i dessa som är för gamla enligt i dag gällande teorier. Typiskt sett ger yngre stjärnor ett blått sken och medan de åldras övergår skenet till ett rödare sådant. Färgen ändras då bränslet tar slut och stjärnorna kyls ner. I äldre galaxer som Webb byggts för att observera förväntade sig astronomer yngre stjärnor och inte den äldre röda typen.
De första bilderna från James Webb-teleskopet släpptes i juli 2022.Space Telescope Science Institut
Observationerna behöver bekräftas
Innan kosmologiska teorier börjar omarbetas för att kunna förklara hur de här galaxerna kan ha uppstått så pass kort efter Big Bang behöver observationerna bekräftas. Det kan också finnas andra förklaringar till vad som synts i insamlade data.
– Även om data indikerar att det troligen är galaxer tror jag att det finns en möjlighet att några av dessa objekt visar sig vara supermassiva svarta hål. Oavsett vilket betyder mängden massa i upptäckt att den kända stjärnmassan vid denna tid i Universum är upp till 100 gånger större än vi tidigare trott, säger studiens medförfattare Joel Leja, assisterande professor vid Pennsylvania State University i USA, i ett pressmeddelande.
Illustration av James Webb-teleskopet. Foto: NASA/TTNASA
Webb observerar universum i infrarött ljus för att kunna mäta ljus från långt ut i rymden för att på så vis se bakåt i tiden. De nya resultaten kommer från forskning gjord några av de första bilderna som togs av Webb i juli 2022.
För att bekräfta den data som samlades in med hjälp av Webbs instrument Nircam vill forskarna vända teleskopet mot galaxerna för att samla spektraldata med hjälp av Webbs andra instrument.
– Ett spektrum kommer omedelbart att berätta för oss om dessa saker är verkliga eller inte. Det kommer att visa oss hur stora de är och hur långt borta de är. Det som är roligt är att vi hade förhoppningar om saker vi hoppades kunna lära av James Webb och det här var inte ens i närheten av att ha legat högst upp på den listan, säger Joel Leja i pressmeddelandet.
