ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、その始動直後から宇宙論に揺さぶりをかけてきました。初期の観測では、これまでに観測された中で最も初期の銀河のいくつかを観測することができ、奇妙な事実を発見しました。これらの銀河は、誰も予想していなかったほど明るかったのです。運用開始から数週間かけて望遠鏡の観測機器を慎重に調整した後も、この差異は解消されませんでした。初期の宇宙は、予想よりもはるかに忙しく、明るい場所だったように見えましたが、その理由は誰も知りませんでした。
これは些細な問題ではありませんでした。初期の銀河がモデルの予測よりも大きく、あるいは明るく見えたという事実は、初期宇宙の理解に何か間違いがあったことを意味していました。この発見は「宇宙の破壊」とさえ考えられていました。しかし今、新たな研究は、宇宙は壊れておらず、初期のブラックホールが単に宇宙に悪影響を与えていただけであることを示唆しています。
明るい銀河が驚くべきものだったのは、それぞれの銀河に星の数、あるいはより明るい星の数が多いという明白な説明がつくからです。しかし、星の出現と成長の速度は、周囲の物質の量に依存します。銀河がどのようにして巨大な規模に成長できたのかを説明するのは困難でした。現在、この余分な明るさの一部は、ブラックホールによって引き起こされたようです。ブラックホールは近くの物質を飲み込みます。ブラックホールが物質を飲み込むと、近くの物質は熱せられて輝き、その光が銀河をより明るくします。
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天文学ジャーナルに掲載された新しい論文によると、この現象は、この明るさの増加の一部を説明するものの、全てを説明するものではないという。「予測よりも多くの銀河が観測されていますが、どれも宇宙を『破壊』するほど巨大ではありません」と、テキサス大学オースティン校の主任研究者キャサリン・チョウォロウスキー氏は説明した。
この研究では、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によるCEERSサーベイのデータを用いて、これらの最古の銀河のいくつかを特定しました。研究者たちは、その赤さがブラックホールの活動を示している可能性があるという事実に基づき、非常に赤く密集した銀河を分析から除外しました。その結果、残った銀河は予想に沿うものとなりました。
「つまり、宇宙論の標準モデルに関して言えば、危機は存在しないということです」と、CEERSのリーダーであるスティーブン・フィンケルスタインは述べた。「長年にわたり検証されてきた理論を真に否定するには、圧倒的な証拠が必要です。しかし、現状はそうではありません。」
しかし、これで決着がついたわけではありません。残りの銀河はもはやそれほど明るくはありませんが、それでも予想をはるかに上回る数です。発見された巨大銀河の数は、これまでの予測のおよそ2倍です。これは、初期の星々が現在よりも速いペースで形成されていたことを示唆していますが、その理由はまだ解明されていません。
「だから、今でも好奇心が湧いてくるんです」とクロウロウスキー氏は言う。「全てが完全に理解されているわけではない。だからこそ、この種の科学は楽しいんです。もし一つの論文で全てが解明されたり、答えるべき疑問がなくなったりしたら、この分野はひどく退屈なものになってしまうでしょうから」
