Еще одна сенсация опровергнута? Критический анализ данных «Уэбба» показал, что их могли не так понять
В науке есть закономерность. Ученые осваивают какой-то новый метод или инструмент, позволяющий собирать новые данные, которых никогда раньше не было. Затем эти данные угрожают опрокинуть все представления о какой-то давно устоявшейся теории. А потом «пена оседает». К сожалению, ранняя стадия этого процесса порождает много сенсаций в прессе. Первые данные «Джеймса Уэбба» являются хорошим примером, пишет астрофизик Национальной радиоастрономической обсерватории США Брайан Коберлейн в Universe today.
Ранние галактики, обнаруженные «Уэббом», неожиданно оказались не «новорожденными», а большими, яркими и уже имели структуру. Сенсационные заголовки доходили до того, что Большой взрыв и, возможно, даже Общая теория относительности теперь опровергнуты. Но теперь оказывается, что эти революционные результаты были не такими.
Идентификация самых далеких галактик является непростой задачей, астрономы используют несколько приемов. Один из них — так называемый разрыв галактического спектра. Нейтральный водород может поглотить лишь определенное количество энергии, прежде чем станет ионизированным (электрически заряженным). Это означает, что если фотоны превышают этот предел, они будут ионизировать водород в межзвездной среде и рассеиваться настолько сильно, что мы этого не увидим. Это называется «разрыв Лаймана».
Есть аналогичный эффект, называемый «разрывом Бальмера». Галактический свет, который демонстрирует эти разрывы, называется «галактиками с двойным разрывом». Поскольку астрономам известны длины волн этих разрывов, ученые могут целенаправленно смотреть на галактики на определенном расстоянии, ища разрывы с правильным красным смещением (красное смещение — переход света в «красную» часть спектра или инфракрасный диапазон из-за расширения Вселенной, чем дальше источник света, тем больше красное смещение).
Первые данные «Уэбба» показали галактики с двойным разрывом на уровне красного смещения около z = 7, тогда Вселенной было меньше миллиарда лет. Именно эти галактики показались слишком многочисленными, слишком яркими и слишком развитыми. Но хотя метод двойного разрыва отлично подходит для поиска галактик, он может внести некоторую погрешность в данные. Галактики должны быть достаточно яркими и горячими, чтобы ионизировать водород, поэтому меньшие, более тусклые и холодные галактики могут стать просто незаметными.
В новом исследовании идентифицировали на относительно широком участке неба 19 галактик с двойным разрывом и не нашли среди них необычно ярких и массивных. Выяснилось, что если выборка (исследуемый участок неба) небольшая, как было у первых обнародованных данных «Уэбба», то даже один яркий объект может сделать так, что будет казаться: остальные галактики больше и ярче, чем на самом деле. Исследование пока вышло в препринте и ожидает рецензирования.
«Другими словами, не следует делать ставку на первоначальные данные. По мере того, как мы собираем больше данных и получаем подробные наблюдения за большим количеством галактик, избирательная предвзятость может исчезнуть. Наблюдения "Уэбба" все еще могут заставить нас со временем радикально пересмотреть нашу стандартную космологическую модель, но это исследование показывает, что мы еще находимся на ранних стадиях. Стандартная модель еще не вышла из игры, и потребуется еще много наблюдений, чтобы увидеть, где на самом деле оседает пена», — пишет Коберлейн.
