Egy nemzetközi kutatócsoport váratlan felfedezést tett a James Webb Űrteleszkóp felvételei alapján zajló vizsgálat során, miközben a FRESCO (First Reionization Epoch Spectroscopic Complete) felmérés adatait elemezték. A programban a teleszkóp első ciklusának megfigyelési programja alatt gyűjtött adatokat használták fel, amiket a JWST közeli infravörös tartományban mérő NIRCam/grism műszerével szereztek be. Az infravörös megfigyelések lehetővé teszik, hogy a látható tartományban nem érzékelhető jelenségeket is vizsgálni tudják a kutatók, így a porba burkolózó, formálódó galaxisokat is jobban tudják tanulmányozni a felvételek segítségével.

A FRESCO adatai között kitűnt három galaxis a csillagászok számára, amelyek különösen nagy méretük miatt kérdéseket vetnek fel a galaxisok képződéséről szóló elméletekkel kapcsolatban. A galaxisokat beburkoló por miatt 'vörös szörnyeknek' nevezett rendszerek ugyanis az ősrobbanás utáni egymilliárd éven belül alakultak ki, ennyi idő alatt pedig a legtöbb galaxis közel sem tudott ilyen méretűvé nőni.

A három galaxis mindegyike körülbelül olyan masszív, mint a Tejútrendszer

és a csillagkeletkezés kétszer olyan gyorsan zajlik bennük, mint a hozzájuk hasonló időben kialakult galaxisok esetében. A kutatók szerint a vörös szörnyek létezése nem mond ellent ugyan az úgynevezett Lambda-CDM (cold dark matter, hideg sötét anyag) modellnek, ami az ősrobbanás során kialakuló univerzum matematikai leírása, avagy kozmológiai modellje, de mégis meglepő újdonságot jelent a galaxisképződési folyamatok terén.

A modell szerint az első égitestek akkor alakultak ki, mikor a sötét anyag gravitációs ereje a barionikus anyagot magához vonzotta, és a gravitációs összeomlás után a gázok és por egy része csillagokká alakult. A számítások szerint átlagosan a gázok 20%-a válhatott csillagokká a galaxisokban, de a három szupermasszív galaxis esetében ez az arány az 50%-ot is meghaladja. A kutatásban résztvevő szakértők különféle érzékletes hasonlatokkal illusztrálták ezt a nagyfokú különbséget:

"Ez olyan, mintha találnánk egy totyogó kisgyereket, aki 100 kilót nyom."

- mondta el Ivo Labbé, a melbourne-i Swinburne Műszaki Egyetem kutatója.

"Ahhoz hasonló, mintha a Föld legkorábbi korszakából származó kőzetekben teljesen kifejlett állatok maradványaira bukkannánk."

- írta körbe a felfedezést Pieter van Dokkum, a Yale professzora.

"Olyan, mintha hazaérnél a munkából, és a kiscicád helyett egy pumát találnál a kanapén heverészni."

- mutatta be a jelenséget a Erica Nelson, a CU Boulder asztrofizikusa.

A felfedezés tehát arra utal, hogy a korai univerzumban a galaxisok formálódása a vártnál jóval hatékonyabban és gyorsabban is történhetett, így egyes masszív galaxisok kialakulásának során a szokásos akadályok, amelyek a formálódás útjába állhatnak, nem játszottak olyan nagy szerepet, mint más esetekben. "A James Webb Űrteleszkóp bebizonyította, hogy szörnyek kóborolnak a korai univerzumban." - mondta el Ivo Labbé.

A galaxisok vizsgálata csak a JWST használatával valósulhatott meg, mivel a teleszkóp különösen érzékeny infravörös műszerekkel rendelkezik - a NIRCam/grism spektroszkópia lehetőséget biztosít a kozmikus események sokkal pontosabban megismerésére. A kutatók a továbbiakban az űrteleszkóp és más berendezések, például a chilei Atacama Large Millimeter Array (ALMA) segítségével terveznek további, hasonlóan masszív galaxisok után kutatni, illetve a három "szörny" működéséről több információt szerezni.

(Fotó: NASA/CSA/ESA, M. Xiao & P. A. Oesch (University of Geneva), G. Brammer (Niels Bohr Institute), Dawn JWST Archive, Maklay62/Pixabay)