A ΛCDM (Lambda hideg sötét anyag) vagy Lambda-CDM modell az Ősrobbanás kozmológiai modelljének a paraméterezése, amelyben az univerzum három fő összetevőt tartalmaz: először is a kozmológiai állandót, amelyet a sötét energiához kapcsolódó Lambda (görög Λ) jelöl; másodszor, a feltételezett hideg sötét anyagot (cold dark matter/CDM); harmadszor pedig a hétköznapi anyagot. Ezt a modellt szokás az Ősrobbanás kozmológia standard modelljének tekinteni, és nagyon egyszerűen a következő folyamatokat írja le: az univerzum a kialakulásakor forró és sűrű volt, majd lassan lehűlt, és kialakultak az első atomok. A sűrűségi ingadozások nyomai felfedezhetőek az olyan nagyobb struktúrákban, mint a galaxisok és galaxishalmazok. Az univerzum további tágulására pedig a gyorsulás jellemző a feltételezett sötét energia hatására.

Mint pedig azt Ivo Labbé, az ausztrál Swinburne Műszaki Egyetem csillagásza, az új kutatás vezetője a mostani felfedezés kapcsán elmondta a Motherboardnak:

„A ΛCDM kozmológia egy igazán jól bevált elmélet. Részletes előrejelzéseket ad arról, hogy mennyi gáz áll rendelkezésre csillagok kialakulásához az univerzumban, és mikor. A csillagok számának kialakításához ezekben a galaxisokban szinte az összes rendelkezésre álló gázra szükség van, és azt közel 100 százalékos hatékonysággal képesek csillagokká alakítani.”

A gond az, hogy a James Webb teleszkóp segítségével hat olyan korai galaxist fedeztek fel az univerzum fiatal korában, amelyek a hatalmas méretük miatt kihívást jelentenek ezen modell, végső soron tehát a kozmosszal kapcsolatos ismereteink számára. Ezek az ősgalaxisok ugyanis már mindössze 500-700 millió évvel az ősrobbanás után léteztek, a tömegük azonban megközelíti a Nap 100 milliárdszorosát, így majdnem olyan masszívak, mint a mai Tejútrendszer, amelyben élünk.

A kérdés alapvetően tehát úgy fest, hogy ilyen rövid idő alatt miként nőhettek ezek a galaxisok ekkorára?

Mint Labbé fogalmaz a felfedezés pillanatáról:

„Azt hiszem, kiköptem a kávémat. A legtöbb kollégám szerte a világon online volt, és a képernyőhöz szegezve nézte az első képeket. Azt hiszem, hallottam itt-ott, ahogy a padlón koppannak az állkapcsok.”

Magáról a felfedezésről pedig így nyilatkozott a projektet vezető tudós, hogy az objektumok valóban rendkívüliek. Az egyik galaxis például a mai Tejútrendszerhez hasonlóan 100 milliárd naptömeget nyom, ám ennek elérésére az Tejútrendszer kialakulásához szükséges idő mindössze 5 százalékára volt szüksége. A másik meglepetés a galaxisok alakja, ami szintén elég furcsa: például a szóban forgó galaxis, amelynek a tömege megegyezik a Tejútrendszerével, méretre ez utóbbinak csak a harmincad részét teszi ki.

Akadhat-e élete ezekben a galaxisokban? Mint kiderült, az általunk ismert élet számára ezen galaxisok rettenetesen barátságtalan környezetet jelentenének. Ha az emberiség élne például egy ilyen galaxisban, akkor halálra lennénk ítélve. A megegyező tömeg, de a kisebb méret miatt ezek a galaxisok sokkal sűrűbbek a Tejútnál, ami miatt jó eséllyel egy-egy közeli szupernóva elfüstölte volna a bolygónk légkörét, miközben rommá sugározza a felszínt. A galaxisokban kialakulhatnak csillagok és körülöttük bolygók, de ezeken kifejezetten ellenséges lenne a környezet az általunk ismert élet számára.

Labbé elmondta azt is, hogy nyilvánvaló volt, hogy a Hubble nem látja az univerzum történetének az egészét, mivel az ultraibolya és a látható tartományban lévő fény, amely az első galaxisok első csillagaiból indult az útjára, az hozzánk már infravörös fényként ér el. Ezért is épült meg a James Webb – hogy lássa, amit a Hubble nem. Ugyanakkor már a JWST előtt is kihívást jelentett a kutatóknak, hogy megmagyarázzák miként fordulhattak elő masszív galaxisok az Ősrobbanás után mindössze 1 milliárd évvel az univerzumban. Most Labbé és a munkatársai csak fokozták ezt a rejtélyt azáltal, hogy hatalmas galaxisokat azonosítottak még nagyobb „vöröseltolódáson” – ez a mérési technika a távolságokat a fény hosszabb, vörösebb hullámhosszakra való kiterjedése alapján becsüli meg, miközben az hatalmas távolságokon halad át.

A kutatóknak jelenleg több feltevésük is akad a váratlan felfedezés magyarázatára: az egyik, hogy ezek a galaxisok vagy nem olyan masszívak vagy nem olyan távoliak, mint ahogy az a mérések alapján tűnik. Ám az sem zárható ki, hogy a fény ezen galaxisok esetén nem csillagok milliárdjaiból érkezik, hanem olyan gázból, amelyet egy szupernehéz fekete lyuk nyel el – magyarán egy kvazárból. Ez utóbbi felfedezés is érdekes lenne, mivel a galaxisokban található szuper nehéz fekete lyukakról is keveset tudunk. A következőkben tehát a kutatók spektroszkópiával a mostani eredményeket ellenőrzik: tehát hogy ezek a galaxisok valóban olyan távoliak-e, mint amilyeneknek tűnnek, illetve hogy mi produkálhatja a beérkező fényt. Ezek az eredmények azonban már csak jövőre derülnek ki.

(A cikkhez használt kép illusztráció, forrása: Pixabay/WikiImages)