ستاره‌شناسان سرانجام برای اینکه چرا تلسکوپ فضایی جیمز وب دائما کهکشان‌های غول‌پیکر و «غیرممکنی» را در گیتی اولیه پیدا می‌کند، توضیحی دارند که به نظر می‌رسد پایه‌های کیهان‌شناسی را به لرزه درمی‌آورد.

از زمانی که تلسکوپ پیشگام [جیمز] وب در ژوییه ۲۰۲۲ فعالیت‌های علمی‌اش را آغاز کرد، حدود شش کهکشان عظیم شناسایی کرد که با توجه به موقعیتشان در گیتی، به نظر می‌رسد بسیار بزرگ‌تر و رشد‌یافته‌تر از آن‌اند که باید باشند.

برخی از این کهکشان‌های غول‌پیکر زمانی که گیتی تنها حدود سه درصد از سن کنونی‌اش را داشت، به اندازه کهکشان راه شیری ما عظیم بودند؛ یافته‌ای که دنیای کیهان‌شناسی را به لرزه درآورد.

این یافته‌ها نشان می‌داد که یا کیهان احتمالا بسیار قدیمی‌تر از آن است که تصور می‌شد، یا اینکه در مورد چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها، به‌ویژه در آغاز گیتی، چیزی ناشناخته وجود دارد.

اکنون یک بررسی جدید که روز دوشنبه در مجله‌ آستروفیزیکال ژورنال (The Astrophysical Journal) منتشر شد، نشان می‌دهد که این کهکشان‌های اولیه بسیار کم‌جرم‌تر از آن‌اند که در ابتدا به نظر می‌رسید.

استیون فینکلشتاین، یکی از نویسندگان این مقاله، گفت: «نتیجه نهایی این است که در مورد مدل استاندارد کیهان‌شناسی هیچ بحرانی وجود ندارد.»

محققان دانشگاه تگزاس در آستین می‌گویند سیاهچاله‌ها در برخی از این کهکشان‌های اولیه موجب می‌شوند که آن‌ها بسیار درخشان‌تر و بزرگ‌تر از آنچه هستند، به نظر برسند.

آن‌ها می‌گویند که این کهکشان‌ها احتمالا به این دلیل عظیم به نظر می‌رسند که سیاهچاله‌های میزبانشان به‌سرعت گاز مصرف می‌کنند.

بر اساس این مقاله، این اصطکاک میان ذرات گازی که با سرعت بالا حرکت می‌کنند، سبب می‌شود که آن‌ها حرارت و نور بیشتری گسیل کنند و کهکشان‌ها را بسیار درخشان‌تر از آنچه هستند، نشان دهند.

دکتر فینکلشتاین گفت: «هر زمان که شما نظریه‌ای دارید که در گذر زمان پابرجا باقی مانده است، برای رد آن باید شواهدی قاطع داشته باشید و در این مورد به هیچ وجه این‌طور نیست.»

با این حال، هنوز هم برخی کهکشان‌های غول‌پیکر در گیتی اولیه وجود دارند که این بررسی جدید آن‌ها را توضیح نمی‌دهد.

دانشمندان می‌گویند ممکن است یک روش ناشناخته در تشکیل ستارگان در گیتی اولیه وجود داشته باشد که بتواند این موارد را توضیح دهد.

ستارگان زمانی شکل می‌گیرند که گاز داغ سرد می‌شود، تحت تاثیر گرانش قرار می‌گیرند و متراکم می‌شوند. اما وقتی این ابر گازی به هم فشرده می‌شود، در نهایت داغ می‌شود و فشار بیرونی مخالفی ایجاد می‌کند.

در بخشی از کیهان که ما قرار داریم، این نیروهای مخالف سبب می‌شوند فرایند تشکیل ستارگان فرایندی کند باشد، اما دانشمندان گمان می‌کنند که در گیتی اولیه که بسیار چگال‌تر بود، کشش انقباضی ممکن است بیشتر بوده باشد و امکان می‌داده است که این فرایند سریع‌تر انجام شود.

از این رو پژوهشگران می‌گویند که برخی از این مشاهدات گیج‌کننده را می‌توان با «تغییراتی اندک» در فیزیک تشکیل ستارگان توضیح داد.

کاترین چوروسکی، یکی دیگر از نویسندگان این مقاله، گفت: «شاید در گیتی اولیه کهکشان‌ها در تبدیل گاز به ستاره‌ها بهتر عمل می‌کردند.»

«ما هنوز هم کهکشان‌هایی بیشتر از میزان پیش‌بینی‌شده مشاهده می‌کنیم، اگرچه هیچ‌کدام از آن‌ها آن‌قدر عظیم نیستند که [قوانین] کیهان را بشکنند.»