Badanie odległego wszechświata od lat nastręcza wielu trudności. Odkąd mamy współczesne teleskopy kosmiczne zdolne do zajrzenia w najodleglejsze rejony wszechświata, mamy poważny problem ze zrozumieniem tego, co tam widzimy. Astronomowie nie są bowiem w stanie wyjaśnić, skąd we wczesnym wszechświecie znalazło się tak dużo masywnych galaktyk, które powinny potrzebować miliardów lat na uformowanie się. Teraz jednak pojawiło się potencjalne rozwiązanie tego problemu.
Jak wskazują naukowcy w najnowszej pracy, być może wcale tych masywnych galaktyk tak dużo we wczesnym wszechświecie nie ma. Zamiast tego, to co bierzemy za masywne galaktyki to w rzeczywistości pozory tworzone przez czarne dziury. Do tego zaskakujacego odkrycia trzeba było jednak czekać aż na Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który dopiero w 2021 roku został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną.
Z uwagi na to, że JWST obserwuje wszechświat przede wszystkim w zakresie promieniowania podczerwonego, idealnie nadaje się do badania wczesnego wszechświata, bowiem światło wczesnych galaktyk, zanim do nas dotarło, uległo rozciągnięciu ze względu na rozszerzanie wszechświata.
Kiedy astronomowie otrzymali pierwsze zdjęcia galaktyk z wczesnego wszechświata wykonane za pomocą teleskopu Jamesa Webba, spodziewali się dostrzec na nich miniaturowych wersji współczesnych galaktyk. Nic takiego się nie stało. Na zdjęciach bowiem znajdowały się już duże dojrzałe galaktyki, których tak nie powinno być.
To wcześniejsze badanie sugerowało, że coś może być nie tak z myśleniem naukowców o tym, z czego składa się wszechświat i jak ewoluował od Wielkiego Wybuchu. Ogólnie rzecz biorąc, wczesne galaktyki wydawały się być większe niż przewidywał standardowy model i to o dwa rzędy wielkości.
Możliwe jednak, że to była pomyłka. Najnowsze badania wskazują, że wczesne galaktyki wcale nie były takie masywne, jak się pierwotnie wydawało.
W nowym badaniu naukowcy skupili się na 261 galaktykach istniejących w okresie od około 700 milionów do 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Aby oszacować masę galaktyk, naukowcy zazwyczaj sprawdzają, ile światła emituje galaktyka i wywnioskowują liczbę gwiazd, które prawdopodobnie posiada, aby wygenerować całe to światło. Wcześniej, jeśli chodzi o wczesne galaktyki, Kosmiczny Teleskop Hubble’a obserwował tylko najgorętsze i najmasywniejsze gwiazdy. Teleskop Jamesa Webba jednak obserwuje bardziej czerwone długości fal, przez co rejestruje też światło z mniejszych i chłodniejszych gwiazd — stąd i pozorny nadmiar gwiazd i masy we wcześniejszych szacunkach.
Naukowcy odkryli, że czarne dziury sprawiły, że dziewięć z tych wczesnych galaktyk wydaje się znacznie jaśniejszych — a zatem większych — niż są w rzeczywistości. Oczywiście nie zrobiły tego same czarne dziury a dyski akrecyjne rozciągające się na zewnątrz horyzontu zdarzeń. To dodatkowe światło emitowane przez dysk może sprawiać, że naukowcy wnioskują za dużą liczbę gwiazd w galaktyce, niż jest ich tam w rzeczywistości. Uwzględnienie istnienia dysków akrecyjnych sprawiło, że galaktyki z powrotem stały się małe, takie jak przewiduje Model Standardowy.
Nie zmienia to faktu, że choć galaktyki nie są już teraz „zaskakująco masywne”, to wciąż jest ich znacznie więcej, niż się spodziewano we wczesnym wszechświecie. Jedna zagadka została zatem rozwiązana, inna nie.