James Webb виявив галактики, що вказують на альтернативну темну матерію

Група астрономів, які аналізують дані космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), стверджують, що деякі з найдавніших галактик у нашому Всесвіті здаються набагато більшими та яскравішими, ніж очікувалося, що свідчить про те, що вони утворилися рано та швидко зростали — потенційно без впливу темної матерії. За словами дослідників, результати дають нові підказки, які вказують на альтернативу темній матерії, відому як модифікована ньютонівська динаміка або MOND.

«Очікувалося, що кожна велика галактика, яку ми бачимо в сусідньому Всесвіті, почалася б з цих дрібних шматочків», — сказала в заяві Стейсі Макго, яка є астрофізиком з Університету Кейс Вестерн Резерв в Огайо. «Те, що передбачила теорія темної матерії, не те, що ми бачимо».

Поступова ієрархічна еволюція галактик, яка, як вважають, рухається холодною темною матерією і є ключовим компонентом стандартної космологічної моделі нашого Всесвіту, широко визнана, оскільки вона пояснює різноманітність форм і розмірів галактик, розпорошених у космосі.

З усім тим, JWST ще не помітив тьмяні сигнали, які, як очікується, виходять від цих маленьких примітивних фрагментів галактик у ранньому Всесвіті, кажуть Макго та його колеги. Натомість дані телескопа показують, що ранні галактики були більшими та яскравішими, ніж очікувалося, навіть якщо команда дивилася далі в минуле. Дослідники стверджують, що ці галактики виросли занадто великими та надто швидко — значно випереджаючи очікування, встановлені звичайними моделями холодної темної матерії.

Проте це стрімке зростання точно узгоджується з прогнозами MOND 26-річної давності.

«Суть у тому, що я вам це казав», — сказав Макго у заяві. «Мене виховували так, що казати це грубо, але в цьому й полягає суть наукового методу: робити прогнози, а потім перевіряти, які збуваються».

Деякі з надмірно яскравих джерел, зафіксованих JWST, могли бути активними надмасивними чорними дірами замість галактик, відзначають дослідники, але це «все одно не допомагає, оскільки просто перетворює проблему надто великої кількості ранніх зірок на одну з надто багатьох ранніх надмасивних зірок». чорні діри».

MOND, який стверджує, що коли гравітація стає надзвичайно слабкою, вона поводиться не так, як це передбачав Ісаак Ньютон. Прикладом такої слабкості є околиці галактик. Цю концепцію запропонував ізраїльський фізик Мордехай Мілгром у 1982 році як спосіб пояснити швидше, ніж очікувалося, обертання галактик без використання темної матерії чи темної енергії.

Хоча MOND мав певний успіх, він має чимало критиків. Астрономам важко інтегрувати цю ідею в єдину структуру, яка може пояснити широкий спектр космологічних спостережень. Навпаки, парадигма темної матерії відповідає багатьом спостереженням, але не повністю пояснює явища, передбачені MOND.

«Ми опинилися між двома дуже різними теоріями, які здаються непримиренними, незважаючи на те, що вони застосовуються до тісно пов’язаних, але неспівмірних ліній доказів», — написали Макго та його колеги у своїй статті, яка була опублікована у вівторок (12 листопада) в The Astrophysical Journal.

Хоча MOND не є загальновизнаною теорією в космології, дослідники переконані, що вона зробила достатньо успішних прогнозів, що це не може бути простим збігом.

«Це, мабуть, нам щось говорить», — зазначають вони в газеті. «Що це таке, залишається такою ж загадкою, як склад темної матерії».