Galaksien "mahdottomuuden" arvoitus

James Webb -avaruusteleskooppi (JWST) jatkaa astronomien yllättämistä. Vain kahden vuoden aikana se on paljastanut erittäin kaukaisia, mutta ennen kaikkea äärimmäisen kirkkaita galakseja, jotka kyseenalaistavat nykyiset teoriamme.

Nämä galaksit, joita on havaittu pian Big Bangin jälkeen, loistavat paljon kirkkaammin kuin mitä olisimme kuvitelleet tuolloin. Kuitenkin kosmologiset mallimme ennustivat, että tähtien muodostuminen tuona aikana olisi pitänyt olla hitaampaa.


Nämä löydöt saavat tutkijat harkitsemaan uudelleen joitakin oletuksia galaksien muodostumisesta. Itse asiassa näiden kohteiden kirkkaus saattaa liittyä paljon intensiivisempään tähtien muodostumiseen kuin oli odotettu. JWST käyttää spektroskopiaa tutkiakseen näitä kaukaisia galakseja. Tämä menetelmä mahdollistaa valon analysoimisen ja tähtien sekä kaasun ominaisuuksien määrittämisen näissä järjestelmissä. Sen avulla tutkijat voivat paljastaa varhaisen universumin salaisuuksia.

Standardikosmologinen malli, jota kutsutaan nimellä ΛCDM, sisältää kolme pääkomponenttia: tavallisen aineen, kylmän pimeän aineen ja pimeän energian. Tämä kehys selittää suurelta osin galaksien muodostumista, joita havaitsemme tänään.

Kuitenkin niin kirkkaiden ja nopeasti muodostuneiden galaksien olemassaolo kyseenalaistaa joitakin tämän mallin näkökohtia. Saattaa olla tarpeen säätää tapaa, jolla kaasu muuttuu tähdiksi. Viimeisimmät teoriat jopa ehdottavat, että "varhainen pimeä energia" olisi voinut vaikuttaa tähän nopeutettuun muodostumiseen. Tämä hypoteesi voisi selittää sekä galaksien nopean kasvun että muita arvoituksia, kuten "Hubble-jännitteen".

Tällä hetkellä nämä galaksit eivät "rikko" universumia, mutta ne avaavat uusia tutkimusmahdollisuuksia. JWST jatkaa arvokkaiden tietojen tuottamista, ja astronomit odottavat yhä enemmän paljastuksia kosmisista alkuperistämme.

Mikä on pimeä aine?

Pimeä aine on eräänlainen näkymätön aine, jota ei voida havaita suoraan nykyisillä instrumenteilla. Se ei säteile, ime tai heijasta valoa, mikä tekee siitä havaitsemattoman tavallisilla havaintomenetelmillä.

Tutkijat tietävät sen olemassaolosta sen gravitaatiovaikutusten ansiosta. Se edustaa noin 85 % universumin aineesta ja sillä on keskeinen rooli galaksien muodostumisessa ja kehityksessä, sillä se vaikuttaa näkyvään aineeseen gravitaatiovoimalla.

Pimeä aine on edelleen yksi modernin kosmologian suurimmista mysteereistä.

Mikä on pimeä energia?

Pimeä energia on puolestaan eräänlainen energia, joka muodostaa noin 68 % universumista. Se on vastuussa universumin laajenemisen kiihtymisestä, ilmiöstä, joka havaittiin 1990-luvulla kaukaisten supernovien havainnoinnin ansiosta.

Toisin kuin pimeä aine, pimeä energia ei vuorovaikuta gravitaation kanssa perinteisellä tavalla. Se toimii ennemminkin repivänä voimana, joka työntää universumia laajenemaan yhä nopeammin.

Vaikka pimeä energia on keskeinen käsite nykyisessä kosmologisessa mallissa, sen tarkka luonne on edelleen suurelta osin ymmärtämättömissä.