ジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) による 6 つの巨大な完全に形成された銀河の最近の発見は、天文学者を困惑させました。これらの銀河は約 120 億光年離れたところにあり、ビッグバンから 5 億年から 7 億年後に形成されたことが観測されており、現在の宇宙論モデルでは説明できません。
ビッグバンとほぼ同じくらい古い: 望遠鏡がありえない銀河を検出
従来のモデルによれば、このような巨大なサイズに成長するのに十分な時間がなかったはずであるため、これらの銀河の存在は研究者に重大な問題を引き起こします。この予期せぬ発見は、初期宇宙における宇宙論と銀河形成に関する私たちの理解に欠陥がある可能性があることを示唆しています。
スウィンバーン工科大学の主任研究員アイヴォ・ラベ教授は、「ビッグバン後のこれほど早い段階で、これほど巨大なサイズの銀河を観測したことはこれまでなかった」 と説明する。 「私たちが発見した6つの銀河は、120億年以上前のもので、 ビッグバンからわずか5億年から7億年後に形成され、大きさは太陽の質量の最大1000億倍に達します。これは現行モデルには存在できないほど大きすぎます。」
JWST が運用開始から最初の数か月間で実施した観測は、赤外線による宇宙の研究に焦点を当てていました。これにより、望遠鏡は、宇宙初期から数十億年かけて私たちに届く光を検出することができました。非常に微光であるため、時空の膨張によりより長い赤外線波長にまで膨張しました。この望遠鏡の主な目的は、これまでのどの機器よりもさらに時空を詳しく見ることです。これらの巨大銀河の発見は、それがすでに予想を超えていたことを示しています。
宇宙の黄昏
「これらの天体は予想よりもはるかに巨大です」と、これらの銀河からの光をモデル化したペンシルベニア州立大学の天文学および天体物理学の助教授、ジョエル・レジャは付け加えた。 「この時点では、小さくて若い赤ちゃん銀河だけが見つかると予想していましたが、かつては宇宙の黄昏だと考えられていた銀河の中で、私たちと同じくらい成熟した銀河を発見しました。」
研究チームは、研究内の誤りを見つけるために集中的に取り組みました。しかし、データの解釈はまだしっかりしています。宇宙の歴史の非常に早い時期に大規模で完全に形成された銀河が発見されたことは、現在の科学知識の大幅な修正を必要とします。
「この発見は、私たちの宇宙の最も初期の銀河がどのように形成されたかについての私たちの理解を変える可能性があります」とラベ氏は述べた。現在、銀河を確認し、別の説明を排除するために追跡測定が行われています。 「同様に興味深い代替案は、天体の一部がこれまでに見たことのない新たなクラスの新興超大質量ブラックホールに属しているということです。」
「科学の問題」
これらの銀河内の物質の密度はこの期間の推定を超えており、これらの銀河のハロー内の通常の物質の量と暗黒物質の量が緊張しているため、事態はさらに複雑になります。これらの天体は銀河ではなく、超大質量ブラックホールなどの別の物体である可能性もありますが、宇宙の初期に一箇所に質量が集中したことを説明するのは依然として困難です。
この発見の次のステップは、銀河のスペクトルを取得して、その性質、距離、大きさ、化学組成を決定することです。この最初の発見は、宇宙についての現在の理解に関する確立された科学に疑問を投げかけるものであり、私たちの周囲の世界の認識方法の変化の始まりとなる可能性があります。これらの「宇宙破壊者」は間違いなくさらなる調査につながり、宇宙に対する私たちの見方を大きく変える可能性があります。
「私たちは宇宙の極初期を初めて調査していましたが、そこで何が見つかるか全く分かりませんでした」とレヤ氏は語った。 「科学にとって問題を引き起こすほど予期せぬものを発見したことが判明しました。それは初期の銀河形成の全体像に疑問を投げかけます。」