Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил галактики, которые возникли уже через 500 миллионов лет после Большого взрыва.
В теории, существовать таких галактик на тот момент не могло. Подобной яркости могут достичь массивные галактики с большим количеством звезд, например, как наш Млечный путь.
Процесс формирования галактик шел несколько сотен миллионов лет. Процесс завершился примерно через 1-2 млрд после Большого взрыва. И эти новые карликовые галактики начали сталкиваться друг с другом, сливаться, пока и не получились крупные галактики типа нашего Млечного пути или еще более гигантской соседней Андромеды.
Поэтому, во Вселенной в первые 500 млн лет жизни такого количества звезд образоваться просто не могло. Откуда же взялась столь сильная яркость?
Взрывное звездообразование
Группа ученых провела исследование на суперкомпьютере. И моделирование помогло объяснить этот парадокс. Результаты своего исследования ученые представили в научном журнале Astrophysical Journal Letters.
При взрыве сверхновой происходит вспышка, по яркости превосходящая тысячи и миллионы звезд
Причина оказалась в том, что первые галактики были ярче и с меньшим количеством звезд. Потому что в ранней Вселенной процесс звездообразования шел иначе. Здесь имело место так называемое «взрывное звездообразование».
Звезды втягивали газ в себя и так расширялись. Потом же сбрасывали оболочку – это явление в астрономии называется взрывом сверхновой. Время жизни звезд было гораздо меньшим. И такие выбросы вещества были регулярными, что и обеспечило яркость. Один взрыв сверхновой по яркости может быть в несколько десятков тысяч превосходить обычную звезду. Рекордсмены были ярче в сотни миллионов раз.
Соответственно, процесс звездообразования также был очень быстрым. Потому что звезды выбрасывали вещество во время взрыва, и его тут же подхватывали новые образующиеся звезды.
Со временем, Вселенная становилась старше, галактики крупнее, а вещество – «тяжелее» (кроме базовых водорода и гелия стали появляться новые, более тяжелые вещества, включая углерод, железо и т п).
Гравитация стала достаточно большой, что привело к сокращению взрывов сверхновых. А звезды стали формироваться гораздо медленнее.