В древних галактиках нашли гораздо больше звёзд, чем считалось

Отсюда следует важный вывод: если для таких галактик механически применять стандартную функцию масс Млечного Пути, их общая масса будет занижена. Иными словами, часть вещества была буквально скрыта в звёздах, которые почти не видны на фоне более ярких светил.

Для двух самых старых галактик — вероятных потомков необычно зрелых галактик, обнаруженных James Webb в ранней Вселенной, — учёт измеренной функции масс увеличил оценку звёздной массы в три-четыре раза.

Почему это усиливает космологическую проблему

Одна из изученных старых звёздных популяций, вероятно, сформировалась менее чем через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Если её потомок действительно родился с таким же избытком маломассивных звёзд, ранняя галактика должна была накопить ещё больше массы и сделать это ещё быстрее, чем предполагалось ранее.

Телескоп James Webb уже обнаружил массивные эволюционировавшие галактики на очень больших красных смещениях. Среди них есть спектроскопически подтверждённые спокойные галактики, существовавшие примерно через 1,25 миллиарда лет после Большого взрыва. Их неожиданно быстрое формирование уже создаёт напряжение для моделей эволюции галактик. Если реальные массы таких объектов выше стандартных оценок, это напряжение только возрастает.

При этом результаты новой работы нельзя напрямую считать измерением функции масс галактик с (z \gtrsim 10). Связь с объектами, наблюдаемыми спустя около 500 миллионов лет после Большого взрыва, пока остаётся экстраполяцией. Надёжные измерения в этой работе относятся к галактикам на красном смещении около 0,7.

Возможные последствия для поиска планет

Если образование звёзд с избытком маломассивных светил было обычным явлением в молодой Вселенной, то в ней могло появиться больше долгоживущих звёзд — потенциальных хозяев планетных систем, — чем считалось при использовании функции масс Млечного Пути. Это может повысить оценки числа планетных систем, сформировавшихся на ранних этапах космической истории. Однако данная работа не измеряет частоту существования планет напрямую.

Следующий шаг исследователей — применить ту же сверхглубокую спектроскопию с широким покрытием собственного спектрального диапазона к галактикам на всё больших красных смещениях. В перспективе это позволит проверить, сохранялся ли избыток маломассивных звёзд вплоть до эпохи появления первых галактик и звёзд.