Je li svemir dvostruko stariji…

U značajnom odstupanju od prihvaćenih astrofizičkih stavova, nedavna otkrića sugeriraju da bi svemir mogao biti znatno stariji nego što se prethodno vjerovalo. Tradicionalni modeli, temeljeni na konceptu velikog praska i širenja svemira, procjenjuju njegovu starost na otprilike 13,8 milijardi godina. Međutim, novo istraživanje, potaknuto promatranjima iz svemirskog teleskopa James Webb (JWST), predlaže nevjerojatnu starost od 26,7 milijardi godina.

Podaci iz JWST-a otkrili su galaksije iz kozmičke zore – samo 500 do 800 milijuna godina nakon Velikog praska – koje izgleda da su sazrele prebrzo temeljem našeg trenutačnog razumijevanja. Ove galaksije prikazuju napredne značajke poput diskova i izbočina, koje su tipično viđene u galaksijama koje su evoluirale tijekom znatno dužeg razdoblja. Da bi misterij bio veći, manje galaksije čini se da nadmašuju njihove veće protuutjecaje, izazivajući naše trenutačne očekivane ishode.

Proučavanje crvenog pomaka i njegove implikacije

Procjene dobi svemira uvelike ovise o interpretaciji crvenog pomaka spektralnih linija emitiranih iz udaljenih galaksija. Jedna ranija teorija, nazvana hipoteza “umornog svjetla”, postulirala je da svjetlost gubi energiju tijekom svog međuzvjezdanog putovanja. No, ova teorija pala je u nemilost jer nije mogla objasniti mnoga astrofizička promatranja.

Zapaženi crveni pomak ponaša se slično Dopplerovom efektu u zvuku, gdje se izvori koji se približavaju čuju višim tonom. Izraženi crveni pomak označava objekt koji se udaljava od nas; što je galaksija udaljenija, njen crveni pomak je značajniji.

Adopcija modela širenja svemira dobila je na zamahu među znanstvenom zajednicom nakon slučajnog otkrića kozmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja (CMB) od strane Arno Penziasa i Roberta Wilsona 1964. godine. Ovo promatranje izazvalo je tada prevladavajuću teoriju stalnog stanja.

Miješanje starih i novih kozmoloških modela

Pokušaji usklađivanja modela velikog praska i umornog svjetla rezultirali su starijom dobi svemira od 19,3 milijarde godina, ali to još uvijek nije moglo adresirati sve anomalije predstavljene podacima JWST-a. Međutim, sljedeći hibridni model, koji kombinira hipotezu umornog svjetla i drugi kozmološki model temeljen na evoluirajućim konstantama, koji je predložio britanski fizičar Paul Dirac 1937. godine, pokazao se odgovarajućim. Ovaj model ne samo da se dobro uskladio s podacima, već je i proširio dob svemira na gotovo 26,7 milijardi godina.

Ovaj inovativni model produžuje vremenske okvire formiranja galaksija za 10 do 20 puta u usporedbi s standardnim modelom, prilagođavajući se iznenađujućim promatranjima dobro razvijenih “nemogućih” ranih galaksija.

Svemir novih otkrića

Povijesno gledano, koncept spajanja modela nije nov. Newtonova čestična teorija svjetla bila je nadjačana valnom teorijom u 19. stoljeću, samo da bi Einstein kasnije kombinirao oba stajališta. Slično tome, najstarije zvijezde u globularnim skupinama Mliječne staze, poput Metuzalema, donijele su procjene dobi koje su bile u sukobu s predviđanjima standardnog modela.

Iako je Svemirski teleskop Hubble pružao naznake problema “nemoguće rane galaksije”, lansiranje i naknadni podaci iz JWST-a 2021. i 2022. godine učvrstili su ove zabrinutosti. Nekoliko astrofizičara, braneći standardni model velikog praska, pokušalo je prilagoditi vremenske okvire za formiranje zvijezda i stope akrecije crnih rupa. Ipak, prevladavajući sentiment naginje inovativnoj fizici da bi pojasnio ova nedavna promatranja JWST-a.

Kosmos