Черные дыры добавили ранним галактикам массивности и яркости
Когда телескоп «Джеймс Уэбб» заглянул в глубокое прошлое Вселенной, почти сразу после Большого взрыва, он обнаружил там множество массивных галактик. Это было неожиданно и не укладывалось в Стандартную космологическую модель. Некоторые решили, что ее пора исправлять. Однако большой международный коллектив ученых, проанализировавших данные обзора CEERS, предложил объяснение несоответствию теории и наблюдений.
Массивные галактики, расположенные на большом красном смещении, представляют собой особенно интересный случай. Они позволяют понять, как за короткое, по меркам космоса, время образовалось большое количество звезд и какие процессы этим управляли. Астрономы приложили немало усилий, чтобы изучить процесс наращивания звездной массы галактик.
Точные оценки звездных масс галактик на красном смещении до пяти получены по данным телескопов «Хаббл» и «Спитцер». «Джеймс Уэбб» позволил углубиться дальше в прошлое. Одно из удивительных открытий — множество ярких в ультрафиолетовом диапазоне галактик на красном смещении восемь и больше. Это может говорить об ином механизме звездообразования и взаимодействии звезд со средой в ранней Вселенной.
Эти прямые наблюдения не укладывались в модели. Чтобы понять, почему так, астрономы проанализировали спектры очень массивных галактик на красном смещении от четырех до восьми по данным обзора CEERS («Досрочный выпуск научного исследования космической эволюции»). Результаты опубликованы в издании The Astrophysical Journal.
Согласно последним исследованиям, ранние галактики, которые кажутся более массивными, содержат в себе черную дыру. Она быстро поглощает окружающий газ, и трение в этих газовых потоках порождает дополнительное тепловое и световое излучение, помимо того, что исходит от звезд. В результате наблюдателю кажется, что в галактиках гораздо больше звезд, а значит, они более массивные. За характерные цвет и размер их называют маленькими красными точками. Если исключить их из анализа, оставшиеся ранние галактики будут уже не такими массивными, что укладывается в предсказания Стандартной модели. Так что говорить о ее ошибочности преждевременно, полагают авторы работы.
«По сути, мы не видим кризиса Стандартной космологической модели. Если у вас есть теория, испытанная временем, нужны действительно веские основания, чтобы ее опровергнуть. В любом случае это не так просто», — отметил в интервью пресс-службе Стивен Финкельштейн, профессор астрономии в Техасском университете в Остине (США), руководитель обзора CEERS, реализованного по программе телескопа «Джеймс Уэбб».
Но все же проблема не решена окончательно. По словам ведущего автора статьи Катерины Шворовски, ученые насчитывают в два раза больше далеких галактик, чем это следует из теории. Одно из возможных объяснений — звездообразование в ранней Вселенной шло гораздо быстрее, чем сейчас.
Звезды образуются из достаточно остывшего газа, который сжимается под действием гравитации. По мере сжатия он снова нагревается, создавая внешнее давление. В нашем регионе космоса эти разнонаправленные силы замедляют звездообразование. А вот в ранней Вселенной, более плотной, чем сейчас, наоборот, согласно некоторым теориям, выдувание газа шло тяжелее, что ускоряло процесс.
В то же время ученые изучили спектры маленьких красных точек по данным обзора CEERS и других наблюдений быстродвижущегося водородного газа, что служит признаком аккреционного диска черной дыры. Они подтвердили предположение о том, что излучение от этих компактных красных источников исходит от газа, бурлящего вокруг черных дыр, а не звезд.
Получается, галактики не такие массивные, как думали изначально. Для подтверждения этих построений нужны новые наблюдения, но уже понятно, что процесс звездообразования нуждается в новых идеях. Следовательно, по мнению Шворовски, интрига сохраняется.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии