Самые старые галактики могут подтвердить альтернативную теорию гравитации

Новое исследование астрофизиков из Университета Кейс Вестерн (Case Western Reserve University) бросает вызов стандартной модели формирования галактик. В то время как модель предсказывала, что космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) будет наблюдать тусклые сигналы от небольших примитивных галактик, телескоп вместо этого обнаружил большие яркие галактики.

Это открытие противоречит популярной гипотезе о том, что темная материя играла ключевую роль в формировании галактик, и вместо этого поддерживает альтернативную теорию гравитации. Результаты могут существенно изменить понимание астрономами ранней Вселенной.

«То, что предсказывала теория темной материи, совсем не то, что мы видим. Вместо темной материи могла сыграть свою роль модифицированная гравитация» — говорят исследователи.

«Теория, известная как MOND (модифицированная ньютоновская динамика), предсказала в 1998 году, что формирование структур в ранней Вселенной должно было происходить очень быстро — гораздо быстрее, чем предсказывала теория холодной темной материи, известная как лямбда-CDM».

Космический телескоп Джеймс Уэбб, запущенный в 2021 году, был создан для помощи в решении фундаментальных вопросов о Вселенной, таких, как и когда образовались звезды и галактики. До JWST ни один телескоп не мог наблюдать Вселенную в таких подробностях или заглядывать так далеко в прошлое.

Стандартная модель космологии, Lambda-CDM, предсказывает, что галактики образовались в результате постепенной аккреции материи, от небольших структур к более крупным, под действием гравитационного влияния темной материи.

Однако недавние наблюдения JWST ставят под сомнение это предсказание, показывая большие, яркие галактики в ранней Вселенной, что противоречит роли, которую, как считается, темная материя играет в формировании галактик. Джеймс Уэбб выявил гораздо больше заметных и ярких галактик, чем предполагалось, даже при более высоких значениях красного смещения или в более ранние периоды истории Вселенной.

Это несоответствие бросает вызов модели Lambda-CDM и согласуется с альтернативной теорией, Modified Newtonian Dynamics (MOND), которая предсказывает другой механизм формирования галактик.

Согласно MOND, галактики быстро собираются из массы более мелких структур, причем материал изначально расширяется вместе со Вселенной, а затем коллапсирует из-за гравитации без необходимости в темной материи.

Авторы исследования говорят, что большие и яркие структуры, которые телескоп Джеймс Уэбб видел на очень ранних этапах развития Вселенной, были предсказаны MOND уже более четверти века назад.

Статья был опубликована в The Astrophysical Journal.