Novootkrivena najdalja galaksija, mlađa samo 280 miliona godina od Velikog praska, dovodi u pitanje i starost i izgled svemira. Mogi li u odgonetanju velike tajne pomoći Hablovo neslaganje ili „umorna svetlost”?
Kada je Džejms Veb (James Webb, JWST) lansiran krajem 2021. godine, očekivanja su bila velika. Naučnici su se nadali da će ovaj najmoćniji teleskop pomoći u boljem razumevanju ranog svemira, nastanka galaksija i otkrivanja tragova života. Međutim, ono što je obelodanio u svojim prvim mesecima – niko nije očekivao. Astronomi su potvrdili postojanje najudaljenije galaksije ikada otkrivene, koristeći moćnu tehniku zvanu spektroskopija. Vrednost crvenog pomaka za ovu galaksiju je iznenađujuće veća od 14. Šta to znači? Postojala je već 280 miliona godina nakon Velikog praska.
Šta na to kažu kosmolozi? Reakcije na ove nalaze kreću se od oduševljenja do uzdržanog skepticizma. Evo nekoliko komentara. Majkl Bojlan-Kolhin, astrofizičar sa Univerziteta u Teksasu, izjavio je: „Ako su galaksije koje JWST vidi zaista toliko masivne, onda smo u velikim problemima. To znači da nešto u osnovi pogrešno razumemo — bilo formiranje galaksija, bilo kosmička hronologija”.
Erika Nelson sa Univerziteta u Koloradu rekla je: „Ovo nije ono što su modeli predviđali. Ako su podaci tačni, moramo da revidiramo mnoge pretpostavke o ranim fazama svemira”. Piter van Dokum sa Univerziteta Jejl dodao je: „Ove galaksije deluju kao da su iz potpuno drugog svemira – one ne bi trebalo da postoje tako rano. Ako se potvrdi njihova masa i starost, to je ozbiljan udarac za Standardni kosmološki model”. Ričard Elis, pionir u posmatranju ranog svemira, istakao je: „JWST ne samo da pomera granice našeg pogleda u prošlost – on je izazov za sve što smo mislili da znamo o formiranju struktura u svemiru”,
Svemir je star oko 13,8 milijardi godina, tako da je otkrivena galaksija iz vremena kada je imao svega 2% svoje sadašnje starosti. Naučnici nisu očekivali da tako razvijene i masivne galaksije postoje toliko rano u kosmičkoj istoriji. Trenutni modeli sugerišu da je galaksijama potrebno mnogo više vremena da narastu i formiraju zvezde, ali ova galaksija već sadrži stotine miliona zvezda i prošla je kroz intenzivnu formaciju zvezda.
Ova posmatranja dovode u pitanje osnovne postavke kosmologije:
– Da li je univerzum stariji nego što mislimo?
– Da li se galaksije formiraju brže i drugačije nego što smo mislili?
– Ili možda sam model Velikog praska zahteva reviziju?
Da li je prihvaćeni pogled na širenje svemira previše pojednostavljen. Profesor Lior Šamir sa Državnog univerziteta Kanzas ima neka zabrinjavajuća zapažanja. On kaže da je teleskop dao slike veoma ranog svemira, ali umesto da pokaže mladi svemir, prikazao je velike i zrele galaksije. Ako se Veliki prasak dogodio kako naučnici veruju, onda su ove galaksije starije od sadašnje procene starosti svemira.
I to nije sve. Profesor Šamir smatra da podaci sa teleskopa snažno sugerišu da ceo svemir možda ima rotaciju velikih razmera. Ukoliko je ovo tačno, to dovodi u pitanje jedno od najosnovnijih uverenja moderne kosmologije – ideju da svemir nema opšti pravac niti rotaciju. Prema analizi pomenutog naučnika, gotovo sve galaksije u ranom svemiru rotirale su u istom pravcu – što nije ono što bismo očekivali. Umesto da se galaksije nasumično okreću, čini se da prate obrazac – da su usmerene na poseban način, što može značiti da sam svemir ima neku vrstu ugaonog momenta. On predlaže da ovaj neobičan obrazac može značiti da je svemir rođen sa rotacijom – kao čigra koja se vrti od samog početka.
Ako je ovo tačno, to bi moglo potpuno promeniti razumevanje kako je on svemir nastao i kako se razvija. Da bi podržao ovu ideju, tim Liora Šamira je izmerio crveni pomak više od 30.000 galaksija. Rezultati su bili zapanjujući – što su dalje u prošlost gledali, veća je bila usmerenost rotacije galaksija. Ovo je nešto što se ne može lako objasniti postojećim kosmološkim modelima. Ukoliko se ova otkrića potvrde daljim istraživanjima, naučnici će možda morati da preispitaju fundamentalnu prirodu svemira. To bi moglo da ukaže i na fiziku koja prevazilazi Ajnštajnove teorije. Zbog toga naučnici sada ubrzano istražuju ovu misteriju, jer bi mogla da otkrije nešto ključno što su previđali vekovima.
Moda ste pomislili da je ovo samo spekulacija, ali navedeni teleskop je pronašao još jedan iznenađujući dokaz koji takođe sugeriše da svemir nije onakav kakvim se zamišlja. Stopa širenja svemira nije ujednačena – bez obzira u kojem se smeru gleda, on bi trebalo da se širi istom brzinom. Međutim, kada su naučnici koristili različite metode za merenje te stope, dobijali su različite rezultate. Ove razlike postale su poznate kao Hablovo neslaganje.
Decenijama su naučnici sumnjali da su te razlike uzrokovane greškama u merenju, ali sada nova otkrića ozbiljno dovode tu pretpostavku u pitanje. Nedavna posmatranja pokazuju da Hablovo neslaganje nije greška – i da se svemir ne širi ravnomerno. Zapravo, brzina širenja izgleda da se razlikuje u različitim delovima svemira. Ovo standardne teorije nisu predvidele, a još je problematičnije to što model Velikog praska ne nudi jasno rešenje.
Zbog toga se naučnici sada pitaju: da li nešto fundamentalno promiče u razumevanju širenja svemira? Ili možda, ono što se smatra širenjem jeste zapravo nešto sasvim drugo? Profesor Šamir predlaže da možda pogrešno shvaćeno kretanje galaksija. Zato ističe alternativnu ideju, poznatu kao hipoteza umornog svetla (tired light), prema kojoj svetlost gubi energiju dok putuje kroz prostor. Taj gubitak može učiniti da svetlost izgleda kao da galaksije beže od nas, iako se u stvarnosti možda dešava nešto sasvim drugo.
Naučnici veruju da bi nova pretpostavka mogla da reši misteriju ranih masivnih galaksija koje izgledaju starije od samog svemira. Profesor Šamir smatra da otkrića teleskopa Džejms Veb jasno pokazuju da je vreme da istražimo alternativne ideje u kosmologiji.
(Ilustracija NASA/gornji desni ugao uokvireno)
(Astronomski magazin)
