Большой взрыв, JWST и «паника»

Борис Штерн
«Троицкий вариант» №18(362), 20 сентября 2022 года

Оригинал статьи на сайте «Троицкого варианта»

Где-то с июля начали раздаваться возгласы, что, дескать, результаты телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) опровергают теорию Большого взрыва. Эти возгласы исходили от околонаучных фриков, т. е. людей, которые имеют некий научный бэкграунд вперемешку с тараканами в голове. Один из них — Эрик Лернер, называющий себя «независимым исследователем», который уже давно воюет с теорией Большого взрыва и при этом очень плодовит по части популярных статей.

На самом деле результаты JWST подтверждают теорию Большого взрыва, поскольку они, как и данные «Хаббла», демонстрируют активную эволюцию галактик. Но всяческие сенсационные отрицания имеют богатую питательную среду.

Что на самом деле говорят данные JWST о ранней Вселенной? В сообщении, опубликованном в ТрВ-Наука¹ шла речь о двух галактиках с красным смещением больше 10, обе они довольно яркие. Их нашли в поле зрения с телесным углом 50 квадратных минут. В соответствии с некоторыми моделями образования галактик, откалиброванными на галактиках с меньшим красным смещением, две яркие галактики — перебор (должно быть 0,2). Есть и такие модели галактического населения в ранней Вселенной, где никакого противоречия нет. Вот и вся цена «паники».

Что нового выяснилось за последний месяц:

1. Другая группа нашла в данных JWST еще четыре галактики с красным смещением больше 9² . Оценка красных смещений делалась фотометрическим, т. е. не очень надежным методом. Спектроскопические измерения запланированы, но пока не проведены.

2. С помощью наблюдений на миллиметровом интерферометре ALMA вроде бы подтвердили большое красное смещение одной из двух далеких галактик, обнаруженных JWST³ . Найдена возможная эмиссионная линия ионизованного кислорода 88 мкм. Если интерпретация правильна, то красное смещение галактики z = 12,1. Однако авторы преподносят результат с большой осторожностью — требуется более точное подтверждение. Тем не менее, воодушевляющий факт: JWST и ALMA начинают работать в тандеме.

3. Реально интересные результаты касаются формы далеких галактик, хотя и не относящихся к самой ранней Вселенной⁴ . Авторы не без иронии назвали статью «Паника! По поводу дисков! Первые оптические наблюдения структуры галактик в их собственной системе отсчета...» («Panic! At the Disks: First Rest-frame Optical Observations of Galaxy Structure at z > 3 with JWST in the SMACS0723 Field»). Раньше форму далеких галактик оценивали по снимкам «Хаббла», который видит только их ультрафиолет из-за большого красного смещения. JWST снимает в инфракрасном диапазоне, что соответствует максимуму светимости звезд в системе отсчета галактики. Оказалось, что большинство тех галактик, которые по снимкам «Хаббла» принимали за сфероиды, оказались дисками. В работе по наблюдениям на ALMA проанализировано поле зрения, снимок которого дан на фото ниже. Доля галактик разных морфологических типов дана на графике. Сферических галактик по данным JWST оказалось в два раза меньше (при z ~2–3, там, где можно сравнивать), доля дисков — намного выше, доля неправильных галактик сравнима.

Поле зрения JWST — скопление SMACS0723. Многие галактики линзированы

Зависимости для разных типов галактик в поле зрения, изображенном на фото выше, которые классифицированы по снимкам JWST и «Хаббла»

На самом деле никаких оснований для паники нет: естественно, что оценка формы едва различимых галактик зависит от инструментов наблюдения.

Откуда же возникли призывы расправиться с теорией Большого взрыва? Да просто в информационном пространстве есть масса желающих расправиться с чем угодно. Кто-то сказал, что новые данные, возможно, заставят пересмотреть некоторые модели формирования галактик. Тут же это трансформировалось в лозунг «Новые данные JWST опровергают теорию Большого взрыва». Это сладкое занятие, приносящее славу — опровергать основы.

¹ Штерн Б. Телескоп «Джеймс Уэбб»: продвижение вглубь времен // «Троицкий вариант» №15(359), 9 августа 2022 года.

² Adams N. et al. Discovery and properties of ultra-high redshift galaxies (9 < 𝑧 < 12) in the JWST ERO SMACS 0723 Field // arXiv.org.

³ Bakx T. et al. Deep ALMA redshift search of a 𝑧 ∼ 12 GLASS-JWST galaxy candidate // arXiv.org.

⁴ Ferreira L. et al. Panic! At the Disks: First Rest-frame Optical Observations of Galaxy Structure at z> 3 with JWST in the SMACS 0723 Field // arXiv.org.