Džeimsa Veba teleskops pārraksta senā Visuma vēsturi
Jaunie Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa novērojumi apgāž ierastos priekšstatus par agrīno Visumu — no negaidīti masīviem melnajiem caurumiem līdz pārāk spožām galaktikām. Zinātnieki izstrādā jaunus modeļus šo parādību skaidrošanai.
Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST) pavēris jaunu logu uz Visuma pirmsākumiem, atklājot objektus, kas apgāž iepriekšējos pieņēmumus. Viens no mīklainākajiem atradumiem ir simtiem "mazu sarkanu punktiņu" — kompakti, sarkanīgi avoti, kas redzami attēlos aptuveni 650 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena. Pirms teleskopa darba sākuma 2022. gadā šādi objekti nebija zināmi.
Astrofiziķe Šarlote Meisone no Kosmiskās rītausmas centra Kopenhāgenā pēta šos punktiņus un bieži veido skices, lai izprastu to būtību. Viena no hipotēzēm ir tāda, ka katrs punktiņš ir melnais caurums, ko ieskauj blīva gāze — iespējams, pavisam jauna veida objekts, ko dēvē par melnā cauruma zvaigzni, kur gāze spīd kā zvaigznes atmosfēra. Tomēr, kad Meisone un viņas kolēģi analizēja viena šāda punktiņa gaismu, viņi neatrada raksturīgās izmaiņas, kādas rastos, ja gaisma izietu cauri blīvai gāzei. Meisone pieļauj, ka gāze nav viendabīga, bet drīzāk kunkuļaina.
JWST ir atklājis arī senus melnos caurumus, kas šķiet pārāk masīvi savam vecumam. Prinstonas astrofiziķe Dženija Grīna norāda, ka melnie caurumi ar miljardu Saules masu pastāvēja jau dažus simtus miljonu gadu pēc Lielā sprādziena, tāpēc to izaugsmei nepieciešami neparasti apstākļi. Teorētiskie ierobežojumi, piemēram, Edingtona robeža, parasti aptur melnā cauruma barošanos, taču jaunas simulācijas liecina, ka tā dēvētā superedingtona akrēcija varētu ļaut gāzei pārvarēt starojuma spiedienu. Vēl viens iespējamais ceļš ir tieša gāzes mākoņu sabrukšana melnajā caurumā, tomēr datorsimulācijās šādu sēklu rodas pārāk maz.
- gadā JWST novēroja melno caurumu, kas pastāvēja aptuveni 1,5 miljardus gadu pēc Lielā sprādziena un uzņēma vielu ar ātrumu, kas 40 reizes pārsniedz Edingtona robežu. Cits "mazais sarkanais punktiņš" no laika ap 750 miljoniem gadu pēc Lielā sprādziena izrādījās "kails" melnais caurums ar aptuveni 50 miljoniem Saules masu un bez redzamām zvaigznēm ap to, kas liek domāt, ka tas varētu būt veidojies tieši no lielas gāzes masas sabrukšanas.
Arī agrīnās galaktikas rada pārsteigumus — tās ir pārāk spožas un pārāk skaitliski bagātas. Lai gan daži zinātnieki sākumā apšaubīja kosmoloģijas pamatmodeli, tagad teorētiķi piedāvā vairākus izskaidrojumus: efektīvāka zvaigžņu veidošanās, periodiski uzliesmojumi vai īpaši masīvas zvaigznes. Kopš JWST palaišanas simulācijas ir ievērojami uzlabojušās, palīdzot pētniekiem, piemēram, Hakimam Atekom no Sorbonnas Parīzes astrofizikas institūta, salīdzināt simulētās galaktikas ar novērotajām.
JWST vidējā infrasarkanā instrumenta (MIRI) dati liecina, ka senajām galaktikām ir negaidīti dažādas īpašības, kas varētu norādīt uz periodisku zvaigžņu veidošanos. Dažās galaktikās gāze un putekļi it kā iztīrīti, bet citās to ir daudz. Pārmērīgs slāpekļa daudzums liecina, ka agrīnajā Visumā bijis daudz masīvu zvaigžņu. Teleskopam turpinot vākt datus, astronomi pamazām saliek kopā pilnīgāku priekšstatu par kosmisko rītausmu.
