وقتی تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به فضا فرستاده شد، دانشمندان انتظار داشتند نگاه تازهای به جهان اولیه پیدا کنند؛ جهانی آشفته، پر از برخوردهای خشن، کهکشانهای نابالغ، و ساختارهایی کمنور و بینظم. اما آنچه در مشاهدات اخیر این ابرچشم مادونقرمز دیده شده، تمام فرمولهای پذیرفتهشدهٔ کیهانشناسی را زیر سؤال برده است: کشف یک کهکشان مارپیچی کاملاً شکلگرفته—بسیار شبیه راهشیری—در دورهای از کیهان که اصلاً نباید چنین ساختاری وجود داشته باشد.
طبق گزارش IFLScience، این کهکشان در دورهای دیده شده که تنها چند صد میلیون سال پس از مهبانگ میگذرد؛ دورهای که به باور مدلهای استاندارد، هنوز برای تشکیل بازوهای مارپیچی منظم بسیار زود است. تصور رایج این است که شکلگیری این ساختارهای پیچیده حداقل ۲ تا ۴ میلیارد سال زمان نیاز دارد: ابتدا ابرهای گازی بزرگ به هم برخورد میکنند، خوشههای ستارهای ایجاد میشوند، تعاملات گرانشی شکل میگیرد، و سپس آرامآرام بازوهای مارپیچی پدیدار میشوند. اما JWST دوباره نشان داده جهان از آنچه فکر میکردیم بهمراتب سریعتر، پیچیدهتر و سازمانیافتهتر بوده است.
دانشمندان در این کشف نهفقط یک «کهکشان جوان»، بلکه یک کهکشان منظم با بازوهای مارپیچی قابلتشخیص، مرکز متراکم، و نشانههای چرخش پایدار مشاهده کردهاند. این موضوع بهطور مستقیم با مدلهای فعلی تشکیل ساختارها ناسازگار است، زیرا جهان اولیه باید پر از آشوب، برخوردهای مرگبار و گازهای داغ پراکنده باشد—نه محیطی آرام که در آن نظم مارپیچی شکل بگیرد.
پرسشهای جدید یکییکی در حال شکلگیریاند:
آیا جهان اولیه بسیار سریعتر از تصور ما سرد شده؟
آیا ماده تاریک در نقش «داربست کیهانی» ساختارها را زودتر منسجم کرده است؟
یا شاید مدلهای فعلیمان درباره زمانبندی تشکیل کهکشانها نیاز به بازنویسی جدی دارند؟
یکی از جذابترین احتمالات مطرحشده توسط تیم پژوهش این است که چرخش اولیه هالههای ماده تاریک میتواند بسیار زودتر از آنچه پیشبینی شده بود، ایجاد شده باشد. اگر این درست باشد، ماده تاریک از همان نخستین لحظات پس از مهبانگ ساختاری منظم را ایجاد کرده و ماده باریونی (همین ماده معمولی که ستارهها و سیارات از آن ساخته میشوند) روی آن نشسته و بازوهای مارپیچی را تشکیل داده است.
اما نظریهای جسورانهتر نیز مطرح شده:
شاید جهان در اولین لحظات خود دورههای کوتاه و ناگهانی نظمگیری ساختاری را تجربه کرده، چیزی که در مدلهای فعلی کاملاً نادیده گرفته شده است. کشف این کهکشان میتواند اولین شاهد از چنین مرحلهای باشد.
نکته حیرتانگیزتر این است که JWST تنها طی دو سال فعالیت خود، دهها نمونه از کهکشانهای «بیش از حد بالغ» در جهان اولیه را یافته است. این کشف جدید اما یکی از کاملترین آنهاست؛ یک مارپیچی واقعی با بازوهای گسترده و کاملاً قابل مشاهده—یک «راهشیریِ نابالغ» که اصلاً نباید وجود داشته باشد.
چنانکه یکی از پژوهشگران میگوید، «هر بار که JWST به گذشتههای دور نگاه میکند، بهنظر میرسد جهان اولیه به ما میگوید: من بسیار سریعتر از آنچه فکر میکنید رشد کردم.»