6 hours ago
2
– Galakser som dette pusher modellene, sier norsk astronom.
Her er det James Webb-teleskopet ser av MoM-z14. Da snakker vi om den rødlige flekken i midten av bildet. Dette 13,5 milliarder år gamle lyset inneholder fortsatt mye informasjon. (Foto: NAIDU et al)
James Webb-teleskopet ble bygget med noen veldig klare ideer om hva instrumentet skulle gjøre.
Det skulle se tilbake til da universet var ungt. Og teleskopet har allerede levert mange resultater som ikke stemmer overens med det astronomene forventet om universets første milliard-leveår.
På bildet over kan de se den aller fjerneste galaksen noen forsker eller vanlig menneske har sett.
Basert på rødforskyvningen av lyset, som sier noe om hvor fort denne galaksen forsvinner vekk fra oss, stammer denne galaksen fra rundt 280 millioner år etter Big Bang. Det gjør denne galaksen rundt 13,5 milliarder år gammel.
For stor, for lyssterk og for massiv
– Galakser som dette pusher modellene i aller størst grad, sier astronom Håkon Dahle til forskning.no.
Den er for stor, for lyssterk og for massiv til å eksistere på denne tiden, ifølge modellene som beskriver universets tidlige utvikling, forteller Dahle.
– Det er rett og slett snakk om det er nok tid til å samle så mye masse som danner stjerner så tidlig.
Denne galaksen er ikke stor sammenlignet med moderne galakser, men den inneholder kanskje så mye masse som hundre millioner ganger vår egen sol.
Stjernene her er ekstremt massive og store. Noen er kanskje opp mot 1.000 til 10.000 ganger solas masse.
De kalles på fagtermen for supermassive stars, men dette vet ikke forskerne så mye om, forteller Dahle.
– Man vet ikke om disse stjernene fantes da.
Uansett er det mange massive og lyssterke stjerner her.
Ekstremt unge, men ikke de første
Lyset i stjernene analyseres med såkalt spektroskopi. Da kan forskerne se hva slags grunnstoffer som finnes i stjernene. Les mer om dette på forskning.no.
Etter the big bang fantes det bare hydrogen og helium i universet. Disse stoffene dannet de første stjernene, men så begynte grunnstoff-produksjonen.
Nesten alle de kjente grunnstoffene våre dannes inne i stjerner. Når stjernene eksploderer, blir stoffene spredt ut i universet. Viktige grunnstoffer for liv, som karbon og oksygen, er også dannet i stjerner.
De havner blant annet i nye stjerner og slik fortsetter prosessen.
Et eksempel på restene etter en stjerneeksplosjon, en supernova kalt Krabbetåken. Her er det dannet mange grunnstoffer. (Foto: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)
I denne supertidlige galaksen, kalt MoM-z14, har forskerne målt tydelige nivåer av grunnstoffene nitrogen og karbon.
De kjemiske signaturene tyder på at stjernene her er ekstremt unge i stjernesammenheng. De er bare fem millioner år gamle.
Disse stjernene er generelt større, mer lyssterke og lever langt kortere enn de aller fleste andre stjerner.
Til sammenligning er vår sol godt over 4,6 milliarder år gammel.
Det betyr også at det har vært en eller flere generasjoner med tidlige stjerner som har blitt til, lyst opp og eksplodert. Som dermed har laget karbon, nitrogen og oksygen.
Bildet har endret seg
Tidligere har ikke forskere trodd at de skulle finne disse grunnstoffene såpass kort tid etter the big bang, men dette bildet har endret seg i løpet av de korte årene James Webb-teleskopet har undersøkt fjerne objekter.
Det har for eksempel dukket opp altfor store og altfor mange sorte hull i universets tidlige historie som du kan lese mer om på forskning.no.
– I denne galaksen er det veldig høy tetthet av stjerner, sier Dahle.
– Kanskje de kollapser ned til sorte hull. De sorte hullene kan kollidere med hverandre og vokse seg større.
Denne supertidlige galaksen med stjerner ligner kulehoper, altså samlinger med stjerner som ligger relativt tett på hverandre. I disse kulehopene dannes det også mange nye stjerner raskere.
Et eksempel på en svært tett kulehop kalt M80 i Melkeveien. (Foto: NASA/Hubble)
Hvorfor finnes denne galaksen?
Denne galaksen passer altså ikke inn i modellene som beskriver universets utvikling, så det er noe som ikke stemmer helt her.
– På dette tidspunktet må det finne mange mindre galakser enn den vi ser her, og det må ha vært galakser enda tidligere enn dette, sier Dahle.
Sånn må det nesten være hvis så mye masse skal rekke å samle seg såpass kort tid etter det teoretiske big bang.
Forskerne beskriver også en boble rundt denne galaksen av nøytralt hydrogen og ionisert hydrogen inni. Dette forventet ikke astronomene å se på dette tidspunktet.
Det finnes flere mulige forklaringer som forskerne trekker fram. Det kan for eksempel være at stjernedannelsen var raskere og mer effektiv på denne tiden, eller at stjernene er mer lyssterke enn forventet.
Tidlig mørk energi
Det er også noe med mørk energi som forskerne ikke forstår.
Håkon Dahle tror det kan være snakk om en kombinasjon av flere ting, men at mørk energi kanskje oppfører seg annerledes enn det antas i den kosmologiske standardmodellen, kan forklare mye.
Mørk energi spiller en viktig rolle i hvordan ting og materie samler seg i universet. Ideen om tidlig mørk energi endrer hvordan universet utvider seg og dermed hvor fort eller sakte ting flyr fra hverandre.
– Såkalt tidlig mørk energi kan forklare dette. Du får tidligere dannet klumper med stjerner som går til å danne galakser, sier Dahle.
Det begynner å bli mange teoretiske sprekker i modellen som skal forklare the big bang. Forskerne kaller modellen ΛCDM (Lambda-CDM). Lambda beskriver mørk energi, og CDM betyr Cold Dark Matter.
En ny, omfattende studie har vist at det er noe rart med den mørke energien, og det begynner å bli klart at det er problemer med hvordan universet utvider seg, som du også kan lese mer om på forskning.no.
Referanse:
Naidu mfl: A cosmic miracle: A remarkably luminous galaxu at zspec = 14.44 confirmed with JWST, arXiv, mai 2025
Opptatt av arkeologi og historie?
Se inn i fortiden og få samtidig siste nytt fra forskning.no om historie, språk, kunst, musikk og religion.
English (US)