Naked Science уже не раз писал, что традиционная картина эволюции Вселенной в последние годы не выдержала наплыва наблюдательных данных с самых лучших телескопов, которые, наконец, смогли рассмотреть Вселенную в первые сотни миллионов лет. До этих данных считалось, что сперва пространство-время было темным и лишь несколько сотен миллионов лет спустя в нем начали формироваться звезды. Практика оказалась иной: звезды начали возникать крайне быстро, и уже через 200-300 миллионов лет после Большого взрыва существовали целые галактики, напоминающие современные.
Это чрезвычайно сложно объяснить, потому что современные галактики в своих центрах практически всегда имеют сверхмассивную черную дыру. И многие астрономы и астрофизики считают, что именно она играет ключевую роль в образовании галактики. Но сверхмассивные черные дыры в Стандартной космологической модели могут получиться только из обычных черных дыр звездных масс. А те — из звезд, которые, по Стандартной модели, возникли сильно после Большого взрыва.
Набрать массу в миллионы солнц за пару сотен миллионов лет никакие черные дыры в таком сценарии не могут чисто технически: у них есть предел скорости поглощения окружающего вещества, который просто не даст им так вырасти за такое короткое время. Некоторые космологические модели решают эту проблему. Например, теория осциллирующей Вселенной Николая Горькавого показывает, что сразу после Большого взрыва было много реликтовых черных дыр, из прошлого цикла расширения-сжатия Вселенной. В такой ситуации быстрое возникновение галактик вокруг черных дыр логично, но подобные теории несовместимы со Стандартной моделью.
Теперь испанские астрофизики провели анализ 31 галактики, которых космические телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» увидели такими, какими они были через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Одна из них оказалась аномально древней с вероятностью 4,7 сигмы (то есть вероятность ошибки тут примерно одна на миллион). Результаты их работы опубликовали в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Галактики имеют характерные признаки, говорящие об их возрасте. В частности, кривые поглощения звездного света межзвездной пылью. Количество пыли в ранней Вселенной плотно связано со взрывами сверхновых. Тогда именно они были главным источником пыли, в то время как в нашу эпоху за это во многом стали отвечать красные гиганты. Это, как и спектры, позволяет оценить возраст наблюдавшихся галактик.
У авторов получилось, что в среднем эти галактики, в том виде, в котором их засняли, возникли около 0,61 ± 0,31 миллиарда лет до их наблюдаемого состояния. Учитывая, что возраст Вселенной в их регионе лишь 0,7 миллиарда лет, выходит, что в среднем они возникли еще до истечения первой сотни миллионов лет истории Вселенной.
Это само по себе сложно объяснимо, но еще хуже ситуация с галактикой JADES-1050323. По ее визуальным параметрам, она должна иметь возраст 800 миллионов лет, то есть формально на 100 миллионов лет старше Вселенной. Она не может быть младше момента Большого взрыва, постулируют авторы, с вероятностью 4,7 сигмы. Речь о малой вероятности ошибки, примерно одной к миллиону.
И все же с высокой вероятностью, какую-то ошибку тут найдут, поскольку даже сами исследователи отмечают странность этих цифр и считают, что их нужно перепроверить в других работах. Если это не удастся сделать, констатируют они, Стандартная космологическая модель будет опровергнута. Впрочем, даже возникновение галактик через менее чем 100 миллионов лет после Большого взрыва с ней тоже не слишком совместимо.