A James Webb Űrteleszkóp új távlatokat nyitott az alternatív elméletek számára, és izgalmas felfedezésekkel gazdagította a tudományos diskurzust.

Legjobb teleszkópunk kész galaxisokat talált az idők kezdetén, és ez felborít mindent, amit a világ keletkezéséről gondoltunk.

Amikor a James Webb űrteleszkópot, több mint egy évtizedes gondos előkészítés után, 2021 végén az űrbe juttatták, a tudósok tele voltak várakozással. Úgy vélték, hogy ez az innovatív műszer képes lesz felfedezni az univerzum hajnalán létezett, még alig észlelhető és primitív galaxisokat.

Az emberiség jelenleg legfejlettebb űrteleszkópja kiváló fotókat tud készíteni a Jupiterről, vagy akár más csillagok körül keringő bolygókról. Fő küldetése azonban, hogy vissztekintsen a távoli múltba: különleges hőpajzsa árnyékában szuperérzékeny infravörös kameráival a legrégebben utazó és leginkább vörösbe eltolódó fényt is képes érzékelni. Képein azonban a várt helyett nagy, fényes és kifejlett galaxisok voltak láthatók egymilliárd évvel azután, hogy minden elkezdődött.

Ez, ha úgy tetszik, a 2024-es év legfontosabb tudományos felfedezése: napvilágot látott, hogy...

Az eddig elfogadott Lambda-CDM kozmológiai modell szerint a galaxisok a széleiken különösen gyorsan keringő csillagrendszerekkel együtt azért nem repülnek el, mert a világegyetem 27 százalékát kitevő sötét anyag gravitációs vonzása benn tartja őket a körhintában. Az általunk ismert anyag csupán a világ 5 százalékát képezi, a hatszor ennyi sötét anyag kimutatása azonban eddig kifogott a tudományon, minden befektetett idő, pénz és energia ellenére.

A vártnál fejlettebb és nagyobb galaxisok felfedezése nyomán egy eddig háttérben maradt, a tudományos közösség által nem elfogadott alternatív elmélet, a módosított newtoni dinamika (MOND), újra reflektorfénybe kerülhet. Ezt az elméletet 1982-ben Mordehai Milgrom, izraeli fizikus dolgozta ki. Az alapgondolata az, hogy a galaxisok stabilitása nem csupán a hagyományos gravitációs törvények következménye, hanem annak köszönhető, hogy a gravitáció hatása nagy távolságokon nem csökken olyan gyorsan, mint azt a newtoni törvények sugallják. Ebben a modellben a gravitációs erő nem fordítottan arányos a távolság négyzetével, hanem csupán a távolsággal arányos, így a galaxisok képesek megőrizni integritásukat sötét anyag nélkül is.

A Mondd elméletével sok probléma adódott, mivel ellentmondásba került a gravitáció által a térben létrehozott hajlításokkal, illetve a gravitációs hullámokkal is. Bár a módszer hasznosnak bizonyult a galaxisok viselkedésének modellezésében, a különösen szétszórt galaxisokra nem volt annyira alkalmazható. Ezzel szemben a Lambda-CDM modell sikeresen magyarázta ezeket a jelenségeket azzal, hogy a sötét anyag mennyisége ezekben a galaxisokban viszonylag alacsony.

Meghökkentő fordulatot hozott, hogy az ősrobbanás után megfigyelhető galaxisok nem a Lambda-CMD elmélet megerősítését szolgálták.

Ami a szemünk előtt zajlik, az nem egészen az, amit a sötét anyag elmélete előrevetített. Csak annyit mondhatok: már előre jeleztem. Gyerekkoromban azt tanították, hogy nem illik így megnyilvánulni, de a tudományos módszer alapja éppen ez: előre megfogalmazzuk a várakozásainkat, majd figyelemmel kísérjük, hogy ezek valóra válnak-e.

„Egyedülálló és figyelemre méltó felfedezés ez” – nyilatkozta az eredmény kapcsán Stacy McGaugh, a Case Western Reserve Egyetem asztrofizika professzora, aki híres a gondolatébresztő megjegyzéseiről.

A sötét anyag modellben a világegyetem anyaga lassan és fokozatosan áll össze az anyag helyett. Ezzel szemben a több ezer fényév távolságnál jelentkező erősebb gravitációs hatás azonban sokkal tempósabban összerántja a galaxisok. A James Webb megfigyeléseiben ez látható - a sötét anyag helyett így most a sötét ló nyert.

A probléma, amivel a világelméletek küzdenek, hogy bizonyos anomáliákat megmagyaráznak, de nem húzhatóak rá mindenre. A Mond ott működik, ahol a sötét anyag elmélet nem, és fordítva. McGaugh maga is elismeri, hogy a módosított newtoni dinamika és az általános relativitáselmélet egyeztetése továbbra is túl nagy kihívás. A lényeg inkább az, hogy az uralkodó elmélet kapott egy pofont és ismét megnyílt a pálya az izgalmas spekulációk előtt.