Våre ideer om dannelsen av galakser og naturen til mørk materie kan bli fullstendig snudd på hodet etter nye observasjoner av en stjernehop større enn Melkeveien, som eksisterte for mer enn 11 milliarder år siden og som ikke skulle ha eksistert. Forskere fikk hjelp til å gjøre en interessant oppdagelse av det berømte romteleskopet oppkalt etter James Webb.
Resultatene av forskningen viser at en massiv galakse fra det tidlige universet, observert for 11,5 milliarder år siden, har en ekstremt gammel populasjon av stjerner som ble dannet mye tidligere – for rundt 1,5 milliarder år siden. Denne observasjonen velter dagens modeller, ettersom mørk materie ennå ikke har akkumulert i tilstrekkelig konsentrasjon til å starte dannelsen.
"Vi jaget denne galaksen i syv år og så den i timevis ved hjelp av to av de største teleskopene på jorden for å finne ut hvor gammel den er," sier forskerne. – Men den var for svak, og vi kunne ikke måle den. Til slutt måtte vi bruke den Webb-teleskopfor å bekrefte dens natur".
Galaksedannelse er et grunnleggende paradigme som ligger til grunn for moderne astrofysikk og spår en kraftig nedgang i antall massive galakser ved begynnelsen av romtiden. Men størrelsen på denne galaksen er spennende – til tross for alderen er den overraskende massiv og inneholder milliarder av stjerner. Dataene viste også en høy konsentrasjon av tunge grunnstoffer, noe som er uventet fordi de vanligvis dannes som et resultat av stjerneprosesser over lange tidsperioder. I tillegg fant forskerne at denne galaksen opplevde et raskt utbrudd av stjernedannelse i de tidlige stadiene, etterfulgt av en periode med pause.
"Vi går nå lenger enn det som var mulig for å bekrefte de eldste massive rolige monstrene som finnes dypt inne i universet. Dette presser grensene for vår nåværende forståelse av hvordan galakser dannes og utvikler seg, sier Dr. Themiya Nanayakkara. "Nøkkelspørsmålet nå er hvordan de dannes så raskt i det tidlige stadiet av universet, og hvilke mystiske mekanismer som får dem til å brått slutte å danne stjerner når resten av universet gjør det."
"Danningen av galakser er i stor grad diktert av hvordan mørk materie konsentreres," sier en annen forskningsdeltaker, førsteamanuensis Claudia Lagos. – Tilstedeværelsen av disse ekstremt massive galaksene på et så tidlig stadium i universets utvikling utgjør betydelige utfordringer for vår standardmodell for kosmologi. Dette skyldes det faktum at vi ikke tror at slike strukturer av mørk materie, som kunne romme disse massive galaksene, hadde tid til å dannes."
"Webb-teleskopet finner stadig flere bevis på at massive galakser dannes på et tidlig stadium. Og dette resultatet setter ny rekord for dette fenomenet, sier hovedforfatteren av studien, professor Carl Glazebrook. – Selv om det er veldig imponerende, er det bare ett objekt. Men vi håper å finne flere, og hvis vi gjør det, vil det virkelig forstyrre vår forståelse av galaksedannelse.»
Les også: