ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が科学運用を開始してから間もなく、天文学者らは、初期の宇宙で、その時代の割にはより大きく、より明るく、星がたくさんある銀河を発見したと発表しました。 世界中の見出しは、これらの銀河がビッグバンに対する私たちの理解を「破壊している」と主張していますが、真実はより複雑で、より興味深いものです。
ビッグバン理論は、宇宙が現在よりも小さく、より熱く、より密度が高かった遠い過去に始まる、宇宙の歴史の全体像です。 このモデルは 20 世紀初頭に初めて開発され、さまざまな観測テストに合格しており、遠方の銀河からの光の赤方偏移や微小宇宙論としての残留放射線の出現など、さまざまな宇宙論的観測を説明するのに非常に優れています。 、軽元素の豊富さ、銀河やより大きな構造の進化。
ビッグバン理論は、どの銀河がどこに現れるかを確実に言うことはできませんが、確率については語ることができます。 たとえば、宇宙論者は、宇宙の特定の年齢に、特定のサイズでいくつの小型銀河、いくつの中型銀河、そしていくつの大型銀河が現れるべきかを大まかに伝えることができます。 しかし、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が登場するまで、私たちは銀河進化の初期段階、つまりこの望遠鏡が研究するために特別に設計されたものに直接アクセスすることはできませんでした。
2022 年、天文学者は非常に遠くにある奇妙に大きな銀河を発見したと発表しました。 彼らは測定しました 赤方偏移 銀河は 16 個以上あります。つまり、これらの銀河は それらはビッグバンから 2 億年から 2 億 5,000 万年後にのみ存在しました。しかし、それは巨大で、螺旋状の腕などすべてを備え、完全に形成されているように見えました。
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これらの銀河は、ビッグバン理論の予測からは遠く離れているように見えました。 まるで幼稚園の教室でティーンエイジャーを見つけるようなものだった。 それで何が起こるでしょうか？
曲がった宇宙論
ビッグバン理論の終焉を宣言する大胆な見出しが新聞に掲載された。 しかし、これらの話では重要な詳細が省略されていました。天文学者は測光として知られる技術を通じてこれらの銀河の赤方偏移を推定しましたが、これは非常に不確実です。 これらの銀河が宇宙論を「壊す」能力を完全に評価するには、その赤方偏移とその年齢のより正確な測定が達成されるまで待たなければなりません。
数か月後により正確な測定結果が得られたとき、それらの銀河は記録破りの銀河から普通の銀河に変わりました。 たとえば、ある銀河の赤方偏移は 16 以上からわずか 4.9 に変更され、その年齢はビッグバン後の 2 億 4,000 万年から 10 億年以上に変わりました。 これは、通常のビッグバン理論でそのサイズと形状を説明するには十分な時間です。
しかし、これらのあまり刺激的ではない改訂と並んで、赤方偏移が 14.32 である現在知られている最も遠い銀河である JADES-GS-z14-0 を含む、他の銀河でもいくつかの赤方偏移が確認されています。 この銀河は、宇宙が誕生してわずか 2 億 9,000 万年しか経っていなかったときも元気に生きていました。
天文学者はビッグバンから 2 億 9,000 万年後に銀河の存在を予測しました。 それが彼らがジェームズ・ウェッブ望遠鏡を建設した理由です。 銀河としては、ガディス-GS-Z14-0 のサイズは明らかに小さく、天の川銀河の直径 100,000 光年と比較すると、直径はわずか 1,600 光年です。 しかし興味深いことに、この銀河はかなり明るく、星がたくさんあります。宇宙論を完全に打ち破るには十分ではありませんが、宇宙に現れた最初の銀河の起源と進化についていくつかの疑問を引き起こすには十分です。
宇宙論の構築
ビッグバン理論が間違っている可能性は非常に高いです。 科学者はこの可能性を認識するために精神的規律を維持しなければなりません。 しかし、この理論を裏付ける膨大な量の証拠があるため、ビッグバン理論が 1 つの観察によって反証される可能性は低いです。 ジェームズ ウェッブ望遠鏡は、私たちが設計し、構築した目的とまったく同じことを実行していること、つまり、最初の星や銀河がどのように出現したかについての重要な残りの質問のいくつかに答えることを行っていることは、繰り返して言う価値があります。
宇宙論者が大きな修正を加えることなく、ビッグバンの文脈の中で JADES-GS-z14-0 のような銀河の出現を説明できる可能性は十分にあります。 例えば、 ブラックホール これらの銀河は私たちの前に現れ、その超強力な重力が星形成の明るい爆発を引き起こした可能性があります。 または多分 超新星 フィードバックやその他のメカニズムにより、初期の銀河は現在の銀河よりも星が豊富になり、初期の銀河はサイズが小さいにもかかわらず壮大に見えました。
私たちの最初の観測は、これらの小さいが明るい銀河に偏っている可能性があり、追加のキャンペーンにより、よりありふれた銀河のより大きなクラスターが明らかになり、銀河形成モデルに対する緊張が軽減される可能性があります。
最後に、このような初期の時期にこのタイプの銀河を生成するには、時間の経過とともに暗黒エネルギーを進化させるなど、宇宙にいくつかの新しい要素を追加する必要があるかもしれません。
私たちが知っているビッグバン理論を覆す必要がなく、これ自体は興味深いものです。 宇宙には、天文学者がその可能性について一晩中考え続け、朝になってもそれらを解決する方法を考え続けるほどの謎と隠された一角がたくさんあります。
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