Ces galaxies impossibles vont-elles bouleverser la cosmologie ?
Sign in to switch subtitle languages, adjust playback speed and change caption size & color.
Le télescope spatial James Webb a découvert des galaxies étonnamment massives dans l'univers primordial, ce qui met en tension les modèles actuels de formation des galaxies sans pour autant remettre en cause la théorie du Big Bang.
- 0:00 Les galaxies que vous voyez ici ne devraient pas exister.
- 0:05 Et pourtant, le télescope spatial James Webb les a bel et bien observées et photographiées.
- 0:11 C'est toute la cosmologie qui est en crise.
- 0:14 Si l'on en croit certains, ces galaxies impossibles impliqueraient même que la théorie du Big Bang serait fausse.
- 0:20 Le Big Bang n'aurait jamais eu lieu.
- 0:23 Alors, comment dire ? Non.
- 0:26 Ok, c'est vrai, le télescope James Webb semble avoir détecté des galaxies qu'on n'attendait pas,
- 0:32 qui sont à la fois très lointaines et assez massives, et on ne pensait pas que c'était possible.
- 0:38 De là à remettre en question le Big Bang comme on l'a lu ou entendu parfois, il y a encore du chemin.
- 0:44 Aujourd'hui, on va donc essayer de comprendre ce qu'a vraiment observé ce télescope,
- 0:49 pourquoi c'est surprenant, à quel point c'est solide,
- 0:52 et en quoi cela pourrait modifier notre compréhension actuelle de l'histoire de l'univers.
- 1:02 Puisque c'est de ça dont on va parler, commençons par rappeler brièvement ce qu'est le Big Bang.
- 1:07 Il s'agit d'un modèle de l'histoire de l'univers qui nous dit qu'il y a environ 13,8 milliards d'années,
- 1:13 ce dernier était dans un état incroyablement dense et chaud,
- 1:16 et qu'il s'est depuis étendu et refroidi, donnant naissance aux atomes, aux étoiles, aux galaxies.
- 1:23 Derrière cette idée, il y a un modèle mathématique précis
- 1:26 qui découle des équations de la relativité générale
- 1:29 et qui nous permet de reconstituer précisément l'évolution de l'univers pendant ces 13,8 milliards d'années.
- 1:35 Et surtout, on dispose aujourd'hui de nombreuses observations astrophysiques
- 1:39 qui viennent corroborer le modèle du Big Bang,
- 1:42 en nous renseignant sur l'état de l'univers à différentes époques.
- 1:45 On peut mentionner la nucléosynthèse primordiale,
- 1:48 le rayonnement fossile, qu'on sait caractériser avec une précision incroyable,
- 1:52 l'expansion de l'univers elle-même qu'on peut mesurer précisément grâce à la loi de Hubble,
- 1:57 ou encore la répartition des galaxies et la structure à grande échelle de l'univers.
- 2:02 Scientifiquement parlant, le modèle du Big Bang est donc très solide,
- 2:05 et aucun chercheur du domaine ne le remet en cause de façon significative.
- 2:09 Pourtant, il est vrai que tout n'est pas encore limpide
- 2:12 et que ce modèle fait intervenir quelques ingrédients dont la nature n'est pas élucidée,
- 2:17 comme la matière noire ou l'inflation.
- 2:19 J'ai consacré pas mal de vidéos à ces différents éléments
- 2:22 et je vous y renvoie pour avoir plus de détails.
- 2:24 Après ces petits rappels sur le modèle du Big Bang,
- 2:27 voyons maintenant ce qu'aurait observé le télescope James Webb,
- 2:30 et qui remettrait en cause ce modèle.
- 2:33 Pour ceux qui l'auraient raté, ce télescope a été lancé par Ariane 5 en décembre 2021
- 2:37 et a fourni ses premières images à l'été 2022.
- 2:40 Il est le successeur du télescope spatial Hubble,
- 2:43 mais il est évidemment beaucoup plus puissant,
- 2:46 ce qui lui permet de voir des objets encore plus lointains.
- 2:49 Mais en astronomie, quand on parle de voir des objets très lointains,
- 2:52 il se passe un truc un peu contre-intuitif.
- 2:55 On sait que la lumière ne se déplace pas de façon instantanée,
- 2:57 elle a une certaine vitesse, 300 000 km par seconde environ.
- 3:01 Et donc, quand un rayon lumineux atteint le télescope, disons en ce moment,
- 3:05 ce rayon a en fait été émis par sa source il y a un certain temps,
- 3:08 le temps qu'il a fallu à la lumière pour faire le voyage,
- 3:11 un temps d'autant plus long que l'objet qu'on observe est lointain.
- 3:16 Par exemple, ces deux galaxies qu'on appelle les galaxies du papillon,
- 3:19 on les voit telles qu'elles étaient il y a environ 65 millions d'années.
- 3:23 Mais on ne sait pas à quoi elles ressemblent aujourd'hui.
- 3:26 Inversement, s'il y a des astronomes extraterrestres dans ces galaxies
- 3:29 avec des télescopes incroyablement puissants,
- 3:32 et bien rassurez-vous, ils ne peuvent pas nous voir, nous les humains.
- 3:35 Actuellement, ils sont en train de voir la Terre telle qu'elle était
- 3:38 il y a 65 millions d'années, à peu près au moment de l'extinction des dinosaures.
- 3:42 Et on peut pousser le bouchon beaucoup plus loin.
- 3:44 Si la lumière d'une galaxie lointaine a mis 13 milliards d'années à nous parvenir,
- 3:48 et bien on va voir cette galaxie telle qu'elle était il y a 13 milliards d'années,
- 3:52 quand l'univers avait à peine 800 millions d'années.
- 3:56 Avec un télescope, voire très loin, ça permet de remonter dans le passé de l'univers
- 4:00 et donc de comprendre comment il était à ces époques lointaines.
- 4:04 Mais comment fait-on pour savoir qu'un objet astrophysique qu'on observe
- 4:07 se trouve effectivement loin ?
- 4:09 Qu'est-ce qui nous permet d'estimer sa distance
- 4:12 et donc de savoir de combien on remonte dans le passé en l'observant ?
- 4:16 Et bien, on utilise le phénomène du décalage vers le rouge.
- 4:20 On sait que du fait de l'expansion de l'univers,
- 4:21 plus la lumière aura voyagé dans l'espace avant de nous parvenir,
- 4:25 plus sa longueur d'onde sera allongée.
- 4:28 Et quand la longueur d'onde s'allonge, cela la décale vers le rouge,
- 4:31 voire l'infrarouge.
- 4:33 Donc plus un objet est distant, plus il nous apparaîtra décalé vers le rouge.
- 4:37 Alors, ça a l'air bien comme idée, mais il y a quand même une ambiguïté.
- 4:41 Imaginons que j'observe une galaxie et que je vois qu'elle est effectivement assez rouge.
- 4:46 Comment je fais pour savoir si c'est une galaxie qui est lointaine
- 4:49 et a donc subi un décalage important,
- 4:51 ou bien si c'est simplement une galaxie plus proche,
- 4:53 mais qui est naturellement rouge,
- 4:54 parce qu'elle contient beaucoup d'étoiles rouges, par exemple ?
- 4:58 Oui, on sait que la couleur des étoiles peut varier,
- 5:00 notamment en fonction de leur température,
- 5:02 qui dépend de leur taille, de leur âge.
- 5:04 Certaines étoiles sont plus rouges que d'autres,
- 5:07 alors comment on fait la distinction entre une galaxie proche et rouge,
- 5:11 et une galaxie lointaine et décalée vers le rouge ?
- 5:14 Eh bien, on utilise des spectres lumineux,
- 5:17 c'est-à-dire des courbes qui représentent la quantité de lumière reçue par le télescope
- 5:21 en fonction des différentes longueurs d'onde.
- 5:24 Or, ces spectres ont des formes assez particulières qu'on sait interpréter.
- 5:28 Voici par exemple le genre de spectre que l'on peut observer.
- 5:31 Ce qu'on voit ici, c'est le flux lumineux mesuré
- 5:33 en fonction de la longueur d'onde de la lumière,
- 5:36 exprimé en nanomètre.
- 5:37 Et on voit qu'il y a des pics et des creux assez marqués.
- 5:41 Ces pics et ces creux sont dus aux raies d'absorption et d'émission
- 5:44 des différents éléments qu'on trouve dans les galaxies.
- 5:47 Prenons l'hydrogène, l'élément le plus abondant de l'univers,
- 5:50 on sait qu'il absorbe et émet de la lumière à des longueurs d'onde bien particulières
- 5:54 qui sont liées aux transitions entre les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène.
- 5:59 Et cela va créer des pics et des creux dans les spectres.
- 6:02 Par exemple, sur ce spectre, le pic vers 480 nanomètres
- 6:05 correspond à ce qu'on appelle la raie Liemann-alpha de l'hydrogène,
- 6:09 qui provient de la transition entre le niveau 2 et le niveau 1 d'énergie.
- 6:13 En principe, quand on la mesure sur Terre,
- 6:15 cette raie a une longueur d'onde d'environ 120 nanomètres.
- 6:18 Or là, on voit sur le spectre qu'elle est à 480,
- 6:21 à cause du décalage vers le rouge.
- 6:23 D'ailleurs, quand on parle de décalage vers le rouge,
- 6:25 il faut savoir qu'il agit sur les longueurs d'onde comme un facteur multiplicatif.
- 6:29 Ici, il y a un facteur d'environ 4 qui fait passer de 120 à 480.
- 6:33 Et d'ailleurs, on retrouve ce même facteur sur d'autres caractéristiques du spectre.
- 6:37 La raie Liemann-alpha est ici très visible, mais on sait identifier les autres
- 6:41 et les relier à différentes raies de l'hydrogène ou d'autres éléments.
- 6:45 Sur ce spectre, si on regarde dans le détail,
- 6:48 on peut mesurer que toutes les longueurs d'onde sont multipliées par environ 4.
- 6:52 Pour quantifier le décalage vers le rouge de façon universelle,
- 6:55 on utilise un nombre qu'on appelle en anglais redshift et on le note généralement Z.
- 7:00 Pour ça, on prend le facteur multiplicatif qu'on a trouvé
- 7:02 et on enlève 1.
- 7:04 Sur l'exemple que je vous ai donné, il y avait un facteur 4,
- 7:06 donc ça correspond à un redshift d'environ Z égale 3.
- 7:10 Pas de décalage du tout, c'est Z égale 0.
- 7:13 Et plus Z augmente, plus le décalage est important
- 7:16 et donc plus l'objet qu'on observe est éloigné.
- 7:19 Ce qui veut dire que la lumière que l'on reçoit a été émise il y a d'autant plus longtemps.
- 7:24 Voilà pourquoi chaque fois qu'on observe un objet astrophysique lointain,
- 7:27 on donne toujours en général son redshift, son Z.
- 7:30 Ça nous renseigne à la fois sur le décalage de longueur d'onde,
- 7:33 sur sa distance, mais aussi sur son âge.
- 7:36 Car grâce à ce qu'on sait de l'expansion de l'univers,
- 7:39 on peut relier la valeur du redshift à l'âge de l'univers
- 7:42 au moment où la lumière a été émise.
- 7:45 Voici la courbe qui donne le lien entre les deux.
- 7:48 La courbe commence à 13,8 milliards d'années pour Z égale 0.
- 7:52 C'est logique, si vous mesurez un redshift de 0, pas de décalage,
- 7:56 c'est que la lumière a été émise très récemment,
- 7:59 donc à un moment où l'univers avait son âge actuel,
- 8:02 c'est-à-dire 13,8 milliards d'années.
- 8:05 Et plus le redshift est élevé,
- 8:07 plus l'univers était jeune au moment de l'émission de la lumière.
- 8:11 Pour le spectre qu'on a tracé tout à l'heure,
- 8:12 on avait estimé un redshift de 3
- 8:14 et on voit que ça correspond à un univers d'environ 2 milliards d'années seulement.
- 8:18 Et pour des redshifts au-delà de 6,
- 8:21 l'univers avait moins d'un milliard d'années au moment où la lumière a été émise.
- 8:26 Bon, donc je résume.
- 8:27 Grâce aux rays d'absorption et d'émission dans les spectres lumineux,
- 8:30 on peut quantifier le décalage vers le rouge des objets astrophysiques qu'on détecte
- 8:34 et on peut donc estimer de combien on remonte dans le passé en les observant.
- 8:39 Pour contempler des galaxies telles qu'elles étaient
- 8:41 au cours du premier milliard d'années de l'univers,
- 8:43 on l'a vu, il faut détecter des redshifts supérieurs à 6.
- 8:47 Cela veut dire que beaucoup des caractéristiques intéressantes des spectres
- 8:51 vont se retrouver décalées jusque dans l'infrarouge.
- 8:54 Et ça tombe bien, le télescope James Webb est conçu pour être très performant
- 8:58 dans l'infrarouge, bien plus que son prédécesseur, le télescope Hubble.
- 9:02 Alors malgré tout, Hubble avait déjà détecté des galaxies très lointaines.
- 9:05 Par exemple, son record, c'est la galaxie nommée GNZ11,
- 9:10 mesurée à un redshift de 11,
- 9:12 c'est-à-dire correspondant à une époque où l'univers n'avait que 400 millions d'années.
- 9:16 Une galaxie très primordiale, très jeune donc.
- 9:20 Mais ce qu'ont estimé les astrophysiciens,
- 9:21 c'est que cette galaxie était, à ce moment-là, relativement petite,
- 9:25 probablement 100 fois moins massive que la nôtre.
- 9:27 Et c'est assez cohérent, on parle d'une galaxie encore très jeune,
- 9:30 on ne s'attend pas à ce qu'elle soit déjà très grosse.
- 9:33 Mais récemment, le télescope James Webb, avec sa puissance inégalée,
- 9:37 a pu faire des découvertes plutôt surprenantes.
- 9:43 Ce qu'a découvert le télescope James Webb, ce sont des galaxies
- 9:46 avec un redshift relativement élevé, entre 7 et 9,
- 9:50 mais qui sont étonnamment massives.
- 9:52 Vous voyez ici les images de ces galaxies, avec cette fois les données associées,
- 9:56 le redshift et la masse.
- 9:58 Premier point, puisque les redshifts sont très élevés,
- 10:01 les longueurs d'onde qu'on observe sont très décalées dans l'infrarouge.
- 10:04 Ces photos sont donc en fausse couleur, sinon on ne verrait rien.
- 10:07 Ensuite, des redshifts de cet ordre-là, entre 7 et 9,
- 10:11 ça veut dire qu'on voit ces galaxies telles qu'elles étaient
- 10:14 environ 700 millions d'années après le Big Bang,
- 10:16 donc très tôt dans l'histoire de l'univers.
- 10:18 Enfin, les masses estimées sont données ici en milliards de masses solaires.
- 10:22 On utilise la masse du Soleil comme unité,
- 10:25 et on le figure avec ce petit symbole, un point dans un cercle.
- 10:29 Par comparaison, la Voie Lactée est actuellement autour de 50 à 100 milliards.
- 10:33 Donc vous voyez qu'on est sur des galaxies qui sont presque aussi grosses que la nôtre.
- 10:37 Et ça, on ne s'attendait pas à ce que ce soit possible.
- 10:40 Pour comprendre ce résultat et voir en quoi il est perturbant,
- 10:43 il faut que je précise quelques choses.
- 10:44 Pour comprendre ce résultat et voir en quoi il est perturbant,
- 10:46 il faut que je précise une chose.
- 10:48 On parle ici de la masse stellaire de la galaxie,
- 10:50 c'est-à-dire la masse des étoiles qu'elle contient.
- 10:53 De façon générale, si on considère la masse totale d'une galaxie,
- 10:57 on sait qu'environ seulement un cinquième est de la matière ordinaire,
- 11:00 on parle de matière baryonique.
- 11:02 Tout le reste, c'est de la matière noire.
- 11:05 Ensuite, sur cette matière baryonique,
- 11:07 seule une fraction est sous forme d'étoiles qui brillent,
- 11:10 dont on peut observer la lumière.
- 11:12 C'est la masse stellaire.
- 11:14 Tout le reste est essentiellement sous forme de gaz dispersé entre les étoiles,
- 11:17 surtout de l'hydrogène et de l'hélium.
- 11:20 Et donc sur ces images, quand on estime la masse d'une galaxie,
- 11:23 on parle seulement de la masse stellaire,
- 11:25 qu'on exprime donc en milliards de masses solaires.
- 11:28 Alors pourquoi ces galaxies nous surprennent-elles ?
- 11:30 Eh bien parce que leur masse stellaire est trop élevée
- 11:33 par rapport à ce à quoi on s'attendrait pour des galaxies si jeunes.
- 11:36 Je vous ai évoqué plus tôt qu'une des confirmations expérimentales
- 11:39 du modèle du Big Bang vient de la structure à grande échelle de l'univers.
- 11:43 On sait en effet simuler la formation et l'évolution des galaxies
- 11:47 et la comparer à ce qu'on observe actuellement dans l'univers.
- 11:50 J'y avais consacré une vidéo d'ailleurs.
- 11:52 Ça fonctionne très bien et ces simulations permettent notamment
- 11:55 de savoir à quel rythme se forment les galaxies,
- 11:58 ainsi que les étoiles à l'intérieur.
- 12:00 On peut donc estimer à quelle quantité de galaxies
- 12:03 on est censé s'attendre à chaque étape de l'histoire de l'univers
- 12:06 et quelle taille peuvent avoir ces galaxies.
- 12:09 Et c'est ce qui permet de dire que la découverte de ces galaxies
- 12:12 qui sont à la fois jeunes et pleines d'étoiles est plutôt improbable.
- 12:16 Pour ceux qui aiment les détails, on sait estimer l'abondance
- 12:19 des halo de matière noire et donc des galaxies possibles
- 12:22 en fonction de leur taille et du redshift.
- 12:24 Plus on remonte dans le temps vers des redshifts élevés,
- 12:27 plus les grosses galaxies sont improbables.
- 12:30 Et c'est ce qui nous permet de dire que ces quelques galaxies
- 12:33 observées par le télescope James Webb ne semblent pas trop collées.
- 12:37 Elles sont trop grosses pour leur âge.
- 12:39 Elles ne sont pas impossibles, mais elles devraient être rares.
- 12:42 On en a vu plusieurs.
- 12:44 Donc on a un problème,
- 12:46 ou ce que les astrophysiciens aiment bien appeler une tension.
- 12:49 Je vous avais déjà parlé de la tension sur la valeur de la constante de Hubble.
- 12:53 Là, c'est pareil.
- 12:54 La théorie et les observations ne collent pas trop
- 12:56 et il va falloir comprendre et essayer de résoudre la tension.
- 13:00 Alors maintenant, voyons ensemble les pistes.
- 13:08 Quand on a ce genre de situation,
- 13:09 la première chose à faire avant d'échafauder des théories nouvelles
- 13:12 c'est de s'assurer que les mesures sont solides.
- 13:15 Et là, ce n'est pas encore complètement le cas.
- 13:17 Déjà, on s'est rendu compte que le télescope James Webb
- 13:19 marchait beaucoup mieux que prévu
- 13:21 et il a donc fallu refaire les calibrations,
- 13:23 ce qui a amené à modérer un peu les résultats.
- 13:26 Sur cette figure, on voit en rouge les redshifts
- 13:28 et les masses stellaires estimées des galaxies
- 13:31 telles qu'elles ont été publiées dans l'article final
- 13:33 dans la revue Nature en février 2023.
- 13:36 Et ça, c'est le même diagramme
- 13:38 dans la première version de la publication sur le web seulement en juillet 2022.
- 13:42 On voit très nettement qu'ils ont dû revoir à la baisse
- 13:45 leurs ambitions du fait de la recalibration.
- 13:47 Donc déjà, l'énorme tension annoncée initialement
- 13:50 n'est plus si grosse que ça.
- 13:52 Ensuite, je vous ai expliqué tout à l'heure
- 13:54 comment on pouvait estimer le redshift d'une galaxie
- 13:57 à partir des spectres lumineux
- 13:59 qui couvrent toute une gamme de longueurs d'onde.
- 14:01 Sauf que là, en fait, les spectres, on les a pas.
- 14:05 Comme je le racontais dans ma vidéo sur le James Webb,
- 14:07 ce télescope est équipé de plusieurs instruments.
- 14:10 Certains, comme NIRSPEC,
- 14:12 permettent effectivement de faire de la spectroscopie,
- 14:14 c'est-à-dire de mesurer des spectres lumineux complets,
- 14:17 mais on les utilise en général sur un objet précis
- 14:20 quand on sait déjà ce qu'on cherche.
- 14:22 Là, ces galaxies étranges ont été détectées
- 14:25 avec un instrument plus général qui s'appelle NIRCAM
- 14:28 et qui sert à observer de plus grandes portions du ciel
- 14:31 pour détecter de nouveaux objets.
- 14:33 Et avec l'instrument NIRCAM, on n'a pas accès aux spectres complets,
- 14:37 juste à quelques valeurs mesurées via des filtres.
- 14:40 Et qui donnent donc seulement quelques points sur la courbe du spectre.
- 14:44 Voici une figure extraite de l'article pour une des galaxies candidates.
- 14:48 En noir, on voit les valeurs mesurées avec les filtres
- 14:51 à sept longueurs d'onde différentes.
- 14:54 Et à partir de là, pour estimer le redshift,
- 14:56 on doit trouver un spectre théorique
- 14:59 qui collerait bien avec ces quelques points-là.
- 15:02 C'est ce qu'on voit ici en rouge,
- 15:04 c'est justement le spectre théorique le plus probable avec ces mesures.
- 15:08 Et il correspond à un redshift de 8.
- 15:10 C'est la valeur annoncée.
- 15:12 Vous imaginez bien qu'avec juste 7 points,
- 15:14 il y a peut-être d'autres spectres qui ne colleraient pas si mal.
- 15:18 Et c'est pour ça que dans la figure,
- 15:20 il y a une petite courbe qui indique les probabilités des différents redshifts.
- 15:24 Ce que ça veut dire, c'est que le plus probable pour cette galaxie,
- 15:27 c'est effectivement un redshift de 8.
- 15:29 Mais en fait, ça pourrait être quelque part entre 7,5 et 9.
- 15:33 Si je vous raconte tout ça, c'est pour vous montrer
- 15:35 que quand on annonce une valeur de redshift mesurée
- 15:38 en fer de spectre, d'une part, ça demande pas mal de calculs pour y arriver,
- 15:42 et d'autre part, il y a des incertitudes.
- 15:45 Et pour les masses stellaires annoncées,
- 15:47 est-ce qu'il y a aussi des incertitudes ?
- 15:49 Parce que c'est quand même ça le résultat marquant de l'article,
- 15:51 des galaxies qui ont l'air particulièrement massives.
- 15:54 Eh bien oui, là aussi, la méthode est subtile et il y a des incertitudes.
- 15:58 Alors, comment on fait pour estimer la masse stellaire d'une galaxie ?
- 16:02 Déjà, on peut mesurer sa luminosité apparente.
- 16:06 Et si on connaît sa distance, ce que nous donne le redshift,
- 16:09 on peut en déduire sa luminosité intrinsèque.
- 16:12 Intuitivement, plus la luminosité intrinsèque est élevée,
- 16:15 plus il y a d'étoiles, donc plus la masse stellaire est importante.
- 16:19 Facile, non ?
- 16:21 Eh bien non, car malheureusement, la masse d'une galaxie
- 16:24 n'est pas strictement proportionnelle à sa luminosité.
- 16:27 Voyons comment ça fonctionne.
- 16:29 Imaginez que je mesure la luminosité intrinsèque d'une galaxie
- 16:32 et que je trouve qu'elle correspond à 1 000 fois la luminosité solaire.
- 16:35 Alors, 1 000 fois, c'est beaucoup trop petit pour une vraie galaxie,
- 16:38 mais c'est pour l'exemple.
- 16:40 Une hypothèse naturelle serait de dire
- 16:42 qu'elle contient environ 1 000 étoiles comme le Soleil.
- 16:45 Le Soleil qui, par définition, a une masse de 1 masse solaire
- 16:48 et une luminosité de 1 luminosité solaire.
- 16:51 Donc, ma galaxie aurait une masse de 1 000 masses solaires.
- 16:54 Facile.
- 16:56 Mais ça, c'est si toutes les étoiles qui composent ma galaxie
- 16:59 sont comme le Soleil.
- 17:01 Et supposer qu'au lieu de ça, elles soient composées de grosses étoiles bleues
- 17:04 comme l'étoile Spica.
- 17:06 Une étoile bleue peut, à elle seule,
- 17:08 avoir 1 000 fois la luminosité du Soleil
- 17:11 tout en n'ayant que 5 fois sa masse.
- 17:14 Avec cette hypothèse, on n'aurait qu'une seule étoile dans la galaxie
- 17:17 pour expliquer cette luminosité
- 17:19 et donc une masse estimée de seulement 5 masses solaires,
- 17:22 soit 200 fois plus faible que l'hypothèse précédente.
- 17:25 À l'inverse, les étoiles qu'on appelle les naines rouges
- 17:28 peuvent avoir une luminosité 100 fois plus faible que le Soleil
- 17:31 tout en pesant 0,2 masse solaire.
- 17:34 Pour expliquer la luminosité totale de ma galaxie avec des naines rouges,
- 17:38 il en faudrait 100 000,
- 17:40 ce qui représenterait une masse totale de 20 000 masses solaires.
- 17:43 Vous voyez donc que pour une luminosité donnée de la galaxie,
- 17:46 ici 1 000 luminosités solaires,
- 17:48 la masse stellaire correspondante
- 17:50 peut facilement varier entre 5 et 20 000
- 17:53 suivant les hypothèses que l'on prend sur les étoiles qui composent la galaxie.
- 17:57 Et donc déduire la masse stellaire d'une galaxie
- 18:00 juste à partir de sa luminosité intrinsèque,
- 18:02 en fait, c'est compliqué.
- 18:04 Heureusement, on a des moyens d'estimer
- 18:06 la quantité d'étoiles de chaque type
- 18:08 qu'on peut trouver dans une galaxie.
- 18:10 On procède en deux temps.
- 18:11 D'abord, pour une galaxie nouvelle qui vient de se former,
- 18:14 on s'attend à une certaine distribution
- 18:16 des masses des nouvelles étoiles.
- 18:18 Ça s'appelle la fonction de masse initiale.
- 18:20 Ensuite, on a besoin de connaître l'âge de la galaxie
- 18:23 pour savoir comment cette répartition aura évolué.
- 18:26 Pas l'âge de la galaxie, pas le temps qui s'est écoulé depuis le Big Bang.
- 18:30 Heureusement, on peut estimer cet âge
- 18:32 grâce à une autre spécificité du spectre
- 18:34 qu'on appelle le break de Balmer.
- 18:37 C'est ce petit saut qu'on voit ici
- 18:39 et dont la taille nous renseigne
- 18:41 sur l'abondance des différentes étoiles,
- 18:43 petites, moyennes, grosses.
- 18:45 Sauf que je vous rappelle ici qu'on ne mesure pas vraiment ce saut.
- 18:48 On le devine en ayant essayé
- 18:50 de coller des spectres à nos 7 points de mesure.
- 18:53 Et c'est pour ça qu'il y a tant d'incertitudes
- 18:55 sur les masses stellaires des galaxies.
- 18:57 Bref, ce qu'il faut retenir,
- 18:59 c'est que quand on estime les masses de ces galaxies,
- 19:01 on doit vraiment faire pas mal d'hypothèses
- 19:03 et de calculs pour essayer de tirer une valeur
- 19:05 à partir des quelques points de mesure dont on dispose.
- 19:08 Et pour être certain, il nous faudrait les spectres complets.
- 19:12 Alors rassurez-vous, maintenant qu'on a détecté ces galaxies,
- 19:15 il y aura des campagnes d'observation dédiées
- 19:17 où le télescope James Webb pourra aller spécifiquement
- 19:20 pointer ces quelques galaxies candidates
- 19:22 et en faire un spectre
- 19:24 afin de confirmer ou infirmer ce qui a été détecté jusqu'ici.
- 19:28 Si les mesures sont confirmées et résistent aux explications alternatives,
- 19:32 ça signifie effectivement qu'il y a une tension,
- 19:34 un truc qu'on n'arrive pas à expliquer
- 19:36 avec nos modèles actuels de l'évolution de l'univers
- 19:39 et de la formation des galaxies.
- 19:41 Peut-être qu'il faudra repenser certains aspects des modèles
- 19:44 comme la distribution de masse initiale des étoiles
- 19:47 ou peut-être qu'il faudra envisager des changements plus importants
- 19:50 comme on essaye déjà de le faire
- 19:51 pour résoudre la tension sur la constante de Hubble.
- 19:54 Dans tous les cas, il va falloir être patient
- 19:56 et attendre des mesures plus précises
- 19:58 pour savoir si, oui ou non, ces galaxies sont si bizarres que ça.
- 20:01 Merci d'avoir suivi la vidéo.
- 20:03 Comme toujours, abonnez-vous si ce n'est pas déjà le cas.
- 20:05 Rejoignez le serveur Discord de Science Étonnante
- 20:07 pour prolonger la discussion.
- 20:09 Le lien est en description.
- 20:10 Et puis moi, je vous dis à très vite pour une nouvelle vidéo.
- 20:12 A bientôt !
- 0:00 The galaxies you see here shouldn't exist.
- 0:05 And yet, the James Webb Space Telescope has indeed observed and photographed them.
- 0:11 All of cosmology is in crisis.
- 0:14 According to some, these impossible galaxies would even imply that the Big Bang theory is false.
- 0:20 The Big Bang would never have happened.
- 0:23 So, how to put it? No.
- 0:26 Okay, it's true, the James Webb Telescope seems to have detected unexpected galaxies,
- 0:32 which are both very distant and quite massive, and we didn't think that was possible.
- 0:38 From there to questioning the Big Bang, as we've sometimes read or heard, is still a long way.
- 0:44 Today, we're going to try to understand what this telescope really observed,
- 0:49 why it's surprising, how solid it is,
- 0:52 and how it could change our current understanding of the universe's history.
- 1:02 Since that's what we're going to talk about, let's start by briefly recalling what the Big Bang is.
- 1:07 It's a model of the universe's history that tells us that about 13.8 billion years ago,
- 1:13 the latter was in an incredibly dense and hot state,
- 1:16 and that it has since expanded and cooled, giving birth to atoms, stars, and galaxies.
- 1:23 Behind this idea, there is a precise mathematical model
- 1:26 which stems from the equations of general relativity
- 1:29 and which allows us to precisely reconstruct the evolution of the universe over these 13.8 billion years.
- 1:35 And above all, today we have numerous astrophysical observations
- 1:39 that corroborate the Big Bang model,
- 1:42 by informing us about the state of the universe at different epochs.
- 1:45 We can mention primordial nucleosynthesis,
- 1:48 the cosmic microwave background radiation, which we can characterize with incredible precision,
- 1:52 the expansion of the universe itself, which we can measure precisely thanks to Hubble's Law,
- 1:57 or even the distribution of galaxies and the large-scale structure of the universe.
- 2:02 Scientifically speaking, the Big Bang model is therefore very solid,
- 2:05 and no researcher in the field significantly questions it.
- 2:09 However, it's true that not everything is clear yet
- 2:12 and that this model involves some ingredients whose nature is not elucidated,
- 2:17 like dark matter or inflation.
- 2:19 I've dedicated quite a few videos to these different elements
- 2:22 and I refer you to them for more details.
- 2:24 After these brief reminders about the Big Bang model,
- 2:27 let's now see what the James Webb Telescope supposedly observed,
- 2:30 and which would challenge this model.
- 2:33 For those who might have missed it, this telescope was launched by Ariane 5 in December 2021
- 2:37 and provided its first images in the summer of 2022.
- 2:40 It is the successor to the Hubble Space Telescope,
- 2:43 but it is obviously much more powerful,
- 2:46 which allows it to see even more distant objects.
- 2:49 But in astronomy, when we talk about seeing very distant objects,
- 2:52 something a bit counter-intuitive happens.
- 2:55 We know that light doesn't travel instantaneously,
- 2:57 it has a certain speed, about 300,000 km per second.
- 3:01 And so, when a light ray reaches the telescope, say right now,
- 3:05 that ray was actually emitted by its source some time ago,
- 3:08 the time it took for the light to travel,
- 3:11 a time that is longer the more distant the object we observe is.
- 3:16 For example, these two galaxies, which we call the Butterfly Galaxies,
- 3:19 we see them as they were about 65 million years ago.
- 3:23 But we don't know what they look like today.
- 3:26 Conversely, if there are extraterrestrial astronomers in these galaxies
- 3:29 with incredibly powerful telescopes,
- 3:32 well, rest assured, they cannot see us, humans.
- 3:35 Currently, they are seeing Earth as it was
- 3:38 65 million years ago, roughly around the time of the dinosaurs' extinction.
- 3:42 And we can push the envelope much further.
- 3:44 If the light from a distant galaxy took 13 billion years to reach us,
- 3:48 then we will see that galaxy as it was 13 billion years ago,
- 3:52 when the universe was barely 800 million years old.
- 3:56 With a telescope, by looking very far, we can go back into the universe's past
- 4:00 and thus understand what it was like in those distant epochs.
- 4:04 But how do we know that an astrophysical object we observe
- 4:07 is actually far away?
- 4:09 What allows us to estimate its distance
- 4:12 and thus know how far back in time we are looking by observing it?
- 4:16 Well, we use the phenomenon of redshift.
- 4:20 We know that due to the expansion of the universe,
- 4:21 the further light has traveled through space before reaching us,
- 4:25 the more its wavelength will be stretched.
- 4:28 And when the wavelength stretches, it shifts it towards red,
- 4:31 or even infrared.
- 4:33 So, the more distant an object is, the more redshifted it will appear to us.
- 4:37 Now, that sounds like a good idea, but there's still an ambiguity.
- 4:41 Imagine I observe a galaxy and I see that it is indeed quite red.
- 4:46 How do I know if it's a distant galaxy
- 4:49 and has therefore undergone a significant redshift,
- 4:51 or if it's simply a closer galaxy,
- 4:53 but which is naturally red,
- 4:54 because it contains many red stars, for example?
- 4:58 Yes, we know that the color of stars can vary,
- 5:00 especially depending on their temperature,
- 5:02 which depends on their size, their age.
- 5:04 Some stars are redder than others,
- 5:07 so how do we distinguish between a close, red galaxy,
- 5:11 and a distant, redshifted galaxy?
- 5:14 Well, we use light spectra,
- 5:17 that is, curves that represent the amount of light received by the telescope
- 5:21 as a function of different wavelengths.
- 5:24 Now, these spectra have quite particular shapes that we know how to interpret.
- 5:28 Here, for example, is the kind of spectrum we can observe.
- 5:31 What we see here is the measured light flux
- 5:33 as a function of the light's wavelength,
- 5:36 expressed in nanometers.
- 5:37 And we see that there are quite distinct peaks and troughs.
- 5:41 These peaks and troughs are due to the absorption and emission lines
- 5:44 of the different elements found in galaxies.
- 5:47 Let's take hydrogen, the most abundant element in the universe,
- 5:50 we know it absorbs and emits light at very specific wavelengths
- 5:54 which are linked to transitions between the energy levels of the hydrogen atom.
- 5:59 And this will create peaks and troughs in the spectra.
- 6:02 For example, on this spectrum, the peak around 480 nanometers
- 6:05 corresponds to what is called the Lyman-alpha line of hydrogen,
- 6:09 which comes from the transition between energy level 2 and level 1.
- 6:13 In principle, when measured on Earth,
- 6:15 this line has a wavelength of about 120 nanometers.
- 6:18 However, here on the spectrum, we see it's at 480,
- 6:21 due to redshift.
- 6:23 Furthermore, when we talk about redshift,
- 6:25 it's important to know that it acts on wavelengths as a multiplicative factor.
- 6:29 Here, there's a factor of about 4 that shifts it from 120 to 480.
- 6:33 And we find this same factor in other characteristics of the spectrum.
- 6:37 The Lyman-alpha line is very visible here, but we can identify the others
- 6:41 and link them to different lines of hydrogen or other elements.
- 6:45 On this spectrum, if we look in detail,
- 6:48 we can measure that all wavelengths are multiplied by approximately 4.
- 6:52 To quantify redshift universally,
- 6:55 we use a number called redshift in English, and it's generally denoted as Z.
- 7:00 For that, we take the multiplicative factor we found
- 7:02 and we subtract 1.
- 7:04 In the example I gave you, there was a factor of 4,
- 7:06 so that corresponds to a redshift of approximately Z equals 3.
- 7:10 No shift at all means Z equals 0.
- 7:13 And the more Z increases, the greater the shift
- 7:16 and therefore the further away the observed object is.
- 7:19 Which means that the light we receive was emitted even longer ago.
- 7:24 That's why whenever we observe a distant astrophysical object,
- 7:27 we generally always give its redshift, its Z.
- 7:30 This tells us about both the wavelength shift,
- 7:33 its distance, and also its age.
- 7:36 Because thanks to what we know about the expansion of the universe,
- 7:39 we can relate the redshift value to the age of the universe
- 7:42 at the moment the light was emitted.
- 7:45 Here is the curve that shows the link between the two.
- 7:48 The curve starts at 13.8 billion years for Z equals 0.
- 7:52 It's logical, if you measure a redshift of 0, no shift,
- 7:56 it means the light was emitted very recently,
- 7:59 so at a time when the universe had its current age,
- 8:02 that is, 13.8 billion years.
- 8:05 And the higher the redshift,
- 8:07 the younger the universe was at the moment the light was emitted.
- 8:11 For the spectrum we plotted earlier,
- 8:12 we had estimated a redshift of 3
- 8:14 and we see that this corresponds to a universe only about 2 billion years old.
- 8:18 And for redshifts beyond 6,
- 8:21 the universe was less than a billion years old when the light was emitted.
- 8:26 Okay, so to summarize.
- 8:27 Thanks to the absorption and emission lines in light spectra,
- 8:30 we can quantify the redshift of the astrophysical objects we detect
- 8:34 and thus estimate how far back in time we are looking by observing them.
- 8:39 To observe galaxies as they were
- 8:41 during the first billion years of the universe,
- 8:43 as we've seen, we need to detect redshifts greater than 6.
- 8:47 This means that many of the interesting characteristics of the spectra
- 8:51 will be shifted into the infrared.
- 8:54 And conveniently, the James Webb Telescope is designed to be very powerful
- 8:58 in the infrared, much more so than its predecessor, the Hubble Telescope.
- 9:02 However, Hubble had already detected very distant galaxies.
- 9:05 For example, its record is the galaxy named GNZ11,
- 9:10 measured at a redshift of 11,
- 9:12 meaning it corresponds to an era when the universe was only 400 million years old.
- 9:16 A very primordial, very young galaxy then.
- 9:20 But what astrophysicists estimated,
- 9:21 is that this galaxy was, at that time, relatively small,
- 9:25 probably 100 times less massive than our own.
- 9:27 And that's quite consistent; we're talking about a very young galaxy,
- 9:30 we don't expect it to be very large yet.
- 9:33 But recently, the James Webb Telescope, with its unparalleled power,
- 9:37 has made some rather surprising discoveries.
- 9:43 What the James Webb Telescope discovered are galaxies
- 9:46 with a relatively high redshift, between 7 and 9,
- 9:50 but which are surprisingly massive.
- 9:52 Here you see images of these galaxies, this time with the associated data,
- 9:56 the redshift and the mass.
- 9:58 First point, since the redshifts are very high,
- 10:01 the wavelengths we observe are greatly shifted into the infrared.
- 10:04 These photos are therefore in false color, otherwise we wouldn't see anything.
- 10:07 Next, redshifts of that order, between 7 and 9,
- 10:11 that means we see these galaxies as they were
- 10:14 about 700 million years after the Big Bang,
- 10:16 so very early in the universe's history.
- 10:18 Finally, the estimated masses are given here in billions of solar masses.
- 10:22 We use the Sun's mass as a unit,
- 10:25 and it's represented by this small symbol, a dot in a circle.
- 10:29 For comparison, the Milky Way is currently around 50 to 100 billion.
- 10:33 So you see that we're looking at galaxies that are almost as large as our own.
- 10:37 And we didn't expect that to be possible.
- 10:40 To understand this result and see why it's unsettling,
- 10:43 I need to clarify a few things.
- 10:44 To understand this result and see why it's unsettling,
- 10:46 I need to clarify one thing.
- 10:48 We are talking here about the stellar mass of the galaxy,
- 10:50 that is, the mass of the stars it contains.
- 10:53 Generally speaking, if we consider the total mass of a galaxy,
- 10:57 we know that only about one-fifth is ordinary matter,
- 11:00 referred to as baryonic matter.
- 11:02 All the rest is dark matter.
- 11:05 Then, of this baryonic matter,
- 11:07 only a fraction is in the form of shining stars,
- 11:10 whose light we can observe.
- 11:12 This is the stellar mass.
- 11:14 All the rest is essentially in the form of gas dispersed between the stars,
- 11:17 especially hydrogen and helium.
- 11:20 So in these images, when we estimate the mass of a galaxy,
- 11:23 we are only talking about the stellar mass,
- 11:25 which we express in billions of solar masses.
- 11:28 So why do these galaxies surprise us?
- 11:30 Well, because their stellar mass is too high
- 11:33 compared to what we would expect for such young galaxies.
- 11:36 I mentioned earlier that one of the experimental confirmations
- 11:39 of the Big Bang model comes from the large-scale structure of the universe.
- 11:43 We can indeed simulate the formation and evolution of galaxies
- 11:47 and compare it to what we currently observe in the universe.
- 11:50 I even dedicated a video to it.
- 11:52 It works very well, and these simulations notably allow us
- 11:55 to know at what rate galaxies form,
- 11:58 as well as the stars within them.
- 12:00 We can therefore estimate how many galaxies
- 12:03 we are supposed to expect at each stage of the universe's history
- 12:06 and what size these galaxies can be.
- 12:09 And this is what allows us to say that the discovery of these galaxies,
- 12:12 which are both young and full of stars, is rather improbable.
- 12:16 For those who like details, we can estimate the abundance
- 12:19 of dark matter halos and thus possible galaxies
- 12:22 based on their size and redshift.
- 12:24 The further back in time we go towards high redshifts,
- 12:27 the more improbable large galaxies become.
- 12:30 And this is what allows us to say that these few galaxies
- 12:33 observed by the James Webb Telescope don't quite align.
- 12:37 They are too big for their age.
- 12:39 They are not impossible, but they should be rare.
- 12:42 We've seen several.
- 12:44 So we have a problem,
- 12:46 or what astrophysicists like to call a tension.
- 12:49 I've already talked to you about the tension regarding the value of the Hubble constant.
- 12:53 It's the same here.
- 12:54 Theory and observations don't quite align
- 12:56 and we'll have to understand and try to resolve this tension.
- 13:00 So now, let's look at the possible explanations together.
- 13:08 When we have this kind of situation,
- 13:09 the first thing to do before building new theories
- 13:12 is to ensure that the measurements are solid.
- 13:15 And that's not entirely the case yet.
- 13:17 First, we realized that the James Webb telescope
- 13:19 was working much better than expected
- 13:21 and so the calibrations had to be redone,
- 13:23 which led to a slight moderation of the results.
- 13:26 In this figure, we see in red the redshifts
- 13:28 and the estimated stellar masses of the galaxies
- 13:31 as they were published in the final article
- 13:33 in the journal Nature in February 2023.
- 13:36 And this is the same diagram
- 13:38 in the first version of the publication online only in July 2022.
- 13:42 We can clearly see that they had to lower
- 13:45 their ambitions due to recalibration.
- 13:47 So already, the enormous tension initially announced
- 13:50 is no longer that big.
- 13:52 Next, I explained earlier
- 13:54 how one could estimate a galaxy's redshift
- 13:57 from light spectra
- 13:59 which cover a whole range of wavelengths.
- 14:01 Except that here, in fact, we don't have the spectra.
- 14:05 As I explained in my video about the James Webb,
- 14:07 this telescope is equipped with several instruments.
- 14:10 Some, like NIRSPEC,
- 14:12 do indeed allow for spectroscopy,
- 14:14 that is, to measure complete light spectra,
- 14:17 but they are generally used on a specific object
- 14:20 when we already know what we're looking for.
- 14:22 Here, these strange galaxies were detected
- 14:25 with a more general instrument called NIRCAM
- 14:28 which is used to observe larger portions of the sky
- 14:31 to detect new objects.
- 14:33 And with the NIRCAM instrument, we don't have access to complete spectra,
- 14:37 just to a few values measured via filters.
- 14:40 And which therefore only give a few points on the spectrum curve.
- 14:44 Here is a figure extracted from the article for one of the candidate galaxies.
- 14:48 In black, we see the values measured with the filters
- 14:51 at seven different wavelengths.
- 14:54 And from there, to estimate the redshift,
- 14:56 we must find a theoretical spectrum
- 14:59 that would fit well with these few points.
- 15:02 This is what we see here in red,
- 15:04 it is precisely the most probable theoretical spectrum with these measurements.
- 15:08 And it corresponds to a redshift of 8.
- 15:10 That's the announced value.
- 15:12 You can imagine that with just 7 points,
- 15:14 there might be other spectra that wouldn't fit so badly.
- 15:18 And that's why in the figure,
- 15:20 there's a small curve indicating the probabilities of different redshifts.
- 15:24 What that means is that the most probable for this galaxy,
- 15:27 is indeed a redshift of 8.
- 15:29 But in fact, it could be somewhere between 7.5 and 9.
- 15:33 If I'm telling you all this, it's to show you
- 15:35 that when a measured redshift value is announced
- 15:38 without a full spectrum, on the one hand, it requires quite a few calculations to get there,
- 15:42 and on the other hand, there are uncertainties.
- 15:45 And for the announced stellar masses,
- 15:47 are there also uncertainties?
- 15:49 Because that's still the striking result of the article,
- 15:51 galaxies that appear particularly massive.
- 15:54 Well, yes, here too, the method is subtle and there are uncertainties.
- 15:58 So, how do we estimate the stellar mass of a galaxy?
- 16:02 First, we can measure its apparent luminosity.
- 16:06 And if we know its distance, which redshift gives us,
- 16:09 we can deduce its intrinsic luminosity.
- 16:12 Intuitively, the higher the intrinsic luminosity,
- 16:15 the more stars there are, and thus the greater the stellar mass.
- 16:19 Easy, right?
- 16:21 Well, no, because unfortunately, the mass of a galaxy
- 16:24 is not strictly proportional to its luminosity.
- 16:27 Let's see how it works.
- 16:29 Imagine I measure the intrinsic luminosity of a galaxy
- 16:32 and find that it corresponds to 1,000 times the solar luminosity.
- 16:35 Now, 1,000 times is far too small for a real galaxy,
- 16:38 but it's for the example.
- 16:40 A natural hypothesis would be to say
- 16:42 that it contains about 1,000 stars like the Sun.
- 16:45 The Sun, which by definition has a mass of 1 solar mass
- 16:48 and a luminosity of 1 solar luminosity.
- 16:51 So, my galaxy would have a mass of 1,000 solar masses.
- 16:54 Easy.
- 16:56 But that's if all the stars that make up my galaxy
- 16:59 are like the Sun.
- 17:01 And suppose instead, they are composed of large blue stars
- 17:04 like the star Spica.
- 17:06 A blue star can, by itself,
- 17:08 have 1,000 times the luminosity of the Sun
- 17:11 while having only 5 times its mass.
- 17:14 With this hypothesis, we would only have one star in the galaxy
- 17:17 to explain this luminosity
- 17:19 and thus an estimated mass of only 5 solar masses,
- 17:22 which is 200 times lower than the previous hypothesis.
- 17:25 Conversely, stars called red dwarfs
- 17:28 can have a luminosity 100 times fainter than the Sun
- 17:31 while weighing 0.2 solar masses.
- 17:34 To explain the total luminosity of my galaxy with red dwarfs,
- 17:38 we would need 100,000 of them,
- 17:40 which would represent a total mass of 20,000 solar masses.
- 17:43 So you see that for a given galaxy luminosity,
- 17:46 here 1,000 solar luminosities,
- 17:48 the corresponding stellar mass
- 17:50 can easily vary between 5 and 20,000
- 17:53 depending on the assumptions made about the stars that compose the galaxy.
- 17:57 And so, deducing the stellar mass of a galaxy
- 18:00 just from its intrinsic luminosity,
- 18:02 is actually complicated.
- 18:04 Fortunately, we have ways to estimate
- 18:06 the quantity of stars of each type
- 18:08 that can be found in a galaxy.
- 18:10 We proceed in two steps.
- 18:11 First, for a new galaxy that has just formed,
- 18:14 we expect a certain distribution
- 18:16 of the masses of new stars.
- 18:18 This is called the initial mass function.
- 18:20 Then, we need to know the age of the galaxy
- 18:23 to know how this distribution will have evolved.
- 18:26 Not the age of the galaxy, not the time elapsed since the Big Bang.
- 18:30 Fortunately, we can estimate this age
- 18:32 thanks to another specificity of the spectrum
- 18:34 called the Balmer break.
- 18:37 It's this small jump we see here
- 18:39 and whose size tells us
- 18:41 about the abundance of different stars,
- 18:43 small, medium, large.
- 18:45 Except I remind you here that we don't really measure this jump.
- 18:48 We infer it by trying
- 18:50 to fit spectra to our 7 measurement points.
- 18:53 And that's why there's so much uncertainty
- 18:55 about the stellar masses of galaxies.
- 18:57 In short, what to remember is,
- 18:59 that when we estimate the masses of these galaxies,
- 19:01 we really have to make quite a few assumptions
- 19:03 and calculations to try and derive a value
- 19:05 from the few measurement points we have.
- 19:08 And to be certain, we would need the complete spectra.
- 19:12 So rest assured, now that these galaxies have been detected,
- 19:15 there will be dedicated observation campaigns
- 19:17 where the James Webb Telescope will be able to specifically
- 19:20 point at these few candidate galaxies
- 19:22 and take a spectrum
- 19:24 to confirm or refute what has been detected so far.
- 19:28 If the measurements are confirmed and resist alternative explanations,
- 19:32 it indeed means there's a tension,
- 19:34 something we can't explain
- 19:36 with our current models of the universe's evolution
- 19:39 and galaxy formation.
- 19:41 Perhaps we'll need to rethink certain aspects of the models
- 19:44 like the initial mass distribution of stars
- 19:47 or perhaps we'll need to consider more significant changes
- 19:50 as we are already trying to do
- 19:51 to resolve the tension regarding the Hubble constant.
- 19:54 In any case, we'll have to be patient
- 19:56 and wait for more precise measurements
- 19:58 to know whether or not these galaxies are really that strange.
- 20:01 Thank you for watching the video.
- 20:03 As always, subscribe if you haven't already.
- 20:05 Join the Science Étonnante Discord server
- 20:07 to continue the discussion.
- 20:09 The link is in the description.
- 20:10 And I'll see you very soon for a new video.
- 20:12 See you soon!
- 0:00 ここで見られる銀河は存在しないはずです。
- 0:05 しかし、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はそれらを確かに観測し、撮影しました。
- 0:11 宇宙論全体が危機に瀕しています。
- 0:14 ある説によれば、これらの「ありえない銀河」はビッグバン理論が間違っていることを示唆しているとさえ言われています。
- 0:20 ビッグバンは決して起こらなかったと。
- 0:23 さて、どう言えばいいでしょうか?いいえ。
- 0:26 確かに、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡は予想外の銀河を検出したようです。
- 0:32 それらは非常に遠く、かつかなり質量が大きく、そのような存在は不可能だと考えられていました。
- 0:38 しかし、時折耳にするように、ビッグバンを疑問視するまでにはまだ道のりがあります。
- 0:44 今日は、この望遠鏡が実際に何を観測したのかを理解しようと思います。
- 0:49 なぜそれが驚くべきことなのか、どれほど確かなのか。
- 0:52 そして、それが宇宙の歴史に関する現在の私たちの理解をどのように変える可能性があるのか。
- 1:02 これからその話をするので、まずビッグバンとは何かを簡単に思い出してみましょう。
- 1:07 それは宇宙の歴史のモデルであり、約138億年前、
- 1:13 宇宙は信じられないほど高密度で高温の状態にあり、
- 1:16 それ以来、膨張し冷却して、原子、星、銀河が誕生したと述べています。
- 1:23 この考えの背後には、正確な数学的モデルがあります。
- 1:26 それは一般相対性理論の式から導き出され、
- 1:29 138億年間の宇宙の進化を正確に再現することを可能にします。
- 1:35 そして何よりも、今日では多くの天体物理学的観測があり、
- 1:39 それらがビッグバンモデルを裏付けています。
- 1:42 さまざまな時代の宇宙の状態について教えてくれます。
- 1:45 原始核合成を挙げることができます。
- 1:48 驚くべき精度で特性を把握できる宇宙背景放射。
- 1:52 ハッブルの法則によって正確に測定できる宇宙自体の膨張。
- 1:57 あるいは、銀河の分布や宇宙の大規模構造も挙げられます。
- 2:02 科学的に言えば、ビッグバンモデルは非常に堅固であり、
- 2:05 この分野の研究者で、それを大きく疑問視する者はいません。
- 2:09 しかし、まだすべてが明確になっているわけではないのも事実です。
- 2:12 このモデルには、その性質が解明されていないいくつかの要素が含まれています。
- 2:17 暗黒物質やインフレーションのように。
- 2:19 これらのさまざまな要素については、かなりの数の動画を制作しました。
- 2:22 詳細についてはそちらをご覧ください。
- 2:24 ビッグバンモデルについての簡単な復習を終えたところで、
- 2:27 次に、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡が何を観測したとされるのかを見てみましょう。
- 2:30 そして、それがこのモデルを疑問視する原因となっているものです。
- 2:33 見逃した方のために説明すると、この望遠鏡は2021年12月にアリアン5ロケットによって打ち上げられ、
- 2:37 2022年の夏に最初の画像を提供しました。
- 2:40 それはハッブル宇宙望遠鏡の後継機ですが、
- 2:43 明らかに遥かに強力であり、
- 2:46 それにより、さらに遠くの天体を見ることができます。
- 2:49 しかし、天文学において、非常に遠い天体を見るという話になると、
- 2:52 少し直感に反することが起こります。
- 2:55 光は瞬時に移動するわけではないことを私たちは知っています。
- 2:57 光には一定の速度があり、毎秒約30万キロメートルです。
- 3:01 ですから、光線が望遠鏡に到達するとき、例えば今この瞬間に、
- 3:05 その光線は実際にはある程度の時間前にその光源から放出されたものです。
- 3:08 光が旅をするのにかかった時間です。
- 3:11 観測する天体が遠ければ遠いほど、その時間は長くなります。
- 3:16 例えば、「蝶の銀河」と呼ばれるこれら2つの銀河は、
- 3:19 約6500万年前の姿として見えています。
- 3:23 しかし、今日のそれらがどのような姿をしているかはわかりません。
- 3:26 逆に、もしこれらの銀河に地球外の天文学者がいて、
- 3:29 信じられないほど強力な望遠鏡を持っていたとしても、
- 3:32 安心してください、彼らは私たち人間を見ることはできません。
- 3:35 現在、彼らは地球を、
- 3:38 6500万年前、恐竜が絶滅した頃の姿として見ています。
- 3:42 そして、さらに話を深めることができます。
- 3:44 もし遠い銀河からの光が私たちに届くまでに130億年かかったとしたら、
- 3:48 その銀河は130億年前の姿として見えます。
- 3:52 宇宙がまだ8億歳にも満たない頃です。
- 3:56 望遠鏡で遠くを見ることで、宇宙の過去に遡ることができ、
- 4:00 それによって、遠い昔の宇宙がどのようなものであったかを理解できます。
- 4:04 しかし、観測している天体物理学的な物体が
- 4:07 実際に遠くにあることをどうやって知るのでしょうか?
- 4:09 その距離を推定し、
- 4:12 観測することでどれだけ過去に遡っているかを知るには、何を使えばいいのでしょうか?
- 4:16 それは、赤方偏移という現象を利用します。
- 4:20 宇宙の膨張により、
- 4:21 光が私たちに届くまでに宇宙空間を長く旅すればするほど、
- 4:25 その波長は長くなります。
- 4:28 波長が長くなると、それは赤色、
- 4:31 あるいは赤外線の方へずれます。
- 4:33 したがって、物体が遠ければ遠いほど、赤方偏移して見えます。
- 4:37 なるほど、良いアイデアのように思えますが、やはり曖昧さがあります。
- 4:41 ある銀河を観測していて、それが確かにかなり赤いとします。
- 4:46 それが遠くにある銀河で、
- 4:49 大きな赤方偏移を起こしているのか、
- 4:51 それとも単に近くにある銀河で、
- 4:53 自然に赤い色をしているのか、
- 4:54 例えば、多くの赤い星を含んでいるからなのか、どうやって区別すればいいのでしょうか?
- 4:58 はい、星の色は、
- 5:00 特にその温度によって異なり、
- 5:02 それは星の大きさや年齢に依存します。
- 5:04 ある星は他の星よりも赤いです。
- 5:07 では、近くにある赤い銀河と、
- 5:11 遠くにあって赤方偏移している銀河をどうやって区別するのでしょうか?
- 5:14 それには、光のスペクトルを利用します。
- 5:17 これは、望遠鏡が受け取った光の量を
- 5:21 さまざまな波長ごとに表した曲線です。
- 5:24 これらのスペクトルには、解釈できる非常に特徴的な形があります。
- 5:28 例えば、これが観測できるスペクトルの種類です。
- 5:31 ここで見られるのは、
- 5:33 光の波長に応じて測定された光束で、
- 5:36 ナノメートルで表されています。
- 5:37 そして、かなり顕著なピークと谷があることがわかります。
- 5:41 これらのピークと谷は、銀河に見られるさまざまな元素の
- 5:44 吸収線と輝線によるものです。
- 5:47 宇宙で最も豊富な元素である水素を例にとると、
- 5:50 水素原子のエネルギー準位間の遷移に関連する、特定の波長で光を吸収・放出することが知られています。
- 5:54 そして、これがスペクトルにピークと谷を作り出します。
- 5:59 例えば、このスペクトルでは、480ナノメートル付近のピークは、
- 6:02 水素のライマンアルファ線と呼ばれるものに対応し、
- 6:05 エネルギー準位2から1への遷移に由来します。
- 6:09 原則として、地球上で測定すると、
- 6:13 この輝線は約120ナノメートルの波長を持ちます。
- 6:15 しかし、スペクトルを見ると、赤方偏移のために480ナノメートルになっています。
- 6:18 ちなみに、赤方偏移について話すとき、
- 6:21 それが波長に掛け算の係数として作用することを知っておく必要があります。
- 6:23 ここでは、120から480にする約4倍の係数があります。
- 6:25 そして、この同じ係数はスペクトルの他の特徴にも見られます。
- 6:29 ライマンアルファ線はここでは非常によく見えますが、他の線も識別でき、
- 6:33 水素や他の元素のさまざまな線と関連付けることができます。
- 6:37 このスペクトルを詳しく見ると、
- 6:41 すべての波長が約4倍になっていることが測定できます。
- 6:45 普遍的に赤方偏移を定量化するために、
- 6:48 英語で「redshift」と呼ばれる数値を使用し、通常Zと表記します。
- 6:52 そのためには、私たちが見つけた乗数係数を使います。
- 6:55 そのために、私たちが見つけた乗数係数を使います。
- 7:00 そのために、私たちが見つけた乗数係数を使います。
- 7:02 そして1を引きます。
- 7:04 私が挙げた例では、4倍の係数がありました。
- 7:06 これは約Z=3の赤方偏移に相当します。
- 7:10 全くずれがない場合、Zは0です。
- 7:13 Zが増加するほど、ずれは大きくなり、
- 7:16 観測する天体はより遠くにあることになります。
- 7:19 つまり、私たちが受け取る光は、それだけ昔に放出されたということです。
- 7:24 だからこそ、遠方の天体物理学的オブジェクトを観測するたびに、
- 7:27 私たちは常にその赤方偏移、つまりZ値を一般的に示します。
- 7:30 これは波長のずれ、
- 7:33 その距離、そしてその年齢についても教えてくれます。
- 7:36 宇宙の膨張について私たちが知っていることのおかげで、
- 7:39 赤方偏移の値を、光が放出された時点での宇宙の年齢と関連付けることができます。
- 7:42 光が放出された時点での宇宙の年齢と関連付けることができます。
- 7:45 これが両者の関係を示す曲線です。
- 7:48 この曲線は、Zが0の場合、138億年から始まります。
- 7:52 これは論理的です。赤方偏移が0、つまりずれがないと測定された場合、
- 7:56 その光はごく最近放出されたものであり、
- 7:59 つまり宇宙が現在の年齢であった時に放出されたことになります。
- 8:02 すなわち138億年前です。
- 8:05 そして赤方偏移が高いほど、
- 8:07 光が放出された時点での宇宙はより若かったことになります。
- 8:11 先ほど描いたスペクトルでは、
- 8:12 赤方偏移は3と推定され、
- 8:14 これは宇宙がわずか約20億歳であった時代に相当することがわかります。
- 8:18 そして赤方偏移が6を超える場合、
- 8:21 光が放出された時点での宇宙は10億歳未満でした。
- 8:26 では、まとめます。
- 8:27 光スペクトル中の吸収線と輝線のおかげで、
- 8:30 私たちが検出する天体物理学的オブジェクトの赤方偏移を定量化でき、
- 8:34 それらを観測することで、どれだけ過去に遡るかを推定できます。
- 8:39 銀河がどのような姿をしていたかを観察するには、
- 8:41 宇宙の最初の10億年の間に、
- 8:43 ご覧の通り、赤方偏移が6を超えるものを検出する必要があります。
- 8:47 これは、スペクトルの興味深い特徴の多くが、
- 8:51 赤外線領域までずれてしまうことを意味します。
- 8:54 そして都合の良いことに、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、
- 8:58 その前身であるハッブル望遠鏡よりもはるかに赤外線で非常に高性能になるように設計されています。
- 9:02 それでも、ハッブルはすでに非常に遠い銀河を検出していました。
- 9:05 例えば、その記録はGNZ11と名付けられた銀河で、
- 9:10 赤方偏移11と測定されました。
- 9:12 つまり、宇宙がわずか4億歳であった時代に相当します。
- 9:16 非常に原始的で、したがって非常に若い銀河です。
- 9:20 しかし、宇宙物理学者が推定したのは、
- 9:21 この銀河は当時、比較的小さく、
- 9:25 おそらく私たちの銀河の100分の1の質量しかなかったということです。
- 9:27 そしてそれはかなり整合性があります。まだ非常に若い銀河について話しているので、
- 9:30 すでに非常に大きいとは予想しません。
- 9:33 しかし最近、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、その比類ない能力で、
- 9:37 かなり驚くべき発見をしました。
- 9:43 ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が発見したのは、
- 9:46 赤方偏移が比較的高く、7から9の間であるにもかかわらず、
- 9:50 驚くほど質量が大きい銀河です。
- 9:52 ここにこれらの銀河の画像と、関連データ、
- 9:56 赤方偏移と質量を示します。
- 9:58 まず、赤方偏移が非常に高いため、
- 10:01 観測される波長は赤外線に大きくずれています。
- 10:04 したがって、これらの写真は擬似カラーであり、そうでなければ何も見えません。
- 10:07 次に、7から9の範囲の赤方偏移は、
- 10:11 これらの銀河がどのような姿をしていたかを見ていることを意味します。
- 10:14 ビッグバンから約7億年後、
- 10:16 つまり、宇宙の歴史の非常に初期の段階です。
- 10:18 最後に、推定される質量は、ここに太陽質量数十億個で示されています。
- 10:22 太陽の質量を単位として使用します。
- 10:25 そして、この小さな記号、円の中に点があるもので表します。
- 10:29 比較として、天の川銀河は現在、500億から1000億程度です。
- 10:33 ですから、私たちの銀河とほぼ同じくらい大きな銀河であることがわかります。
- 10:37 そして、これは可能だとは予想していませんでした。
- 10:40 この結果を理解し、それがどれほど混乱を招くものかを見るために、
- 10:43 いくつか説明する必要があります。
- 10:44 この結果を理解し、それがどれほど混乱を招くものかを見るために、
- 10:46 一つ説明する必要があります。
- 10:48 ここで話しているのは、銀河の恒星質量です。
- 10:50 つまり、銀河に含まれる星の質量です。
- 10:53 一般的に、銀河の全質量を考えると、
- 10:57 約5分の1だけが通常の物質であることがわかっています。
- 11:00 これはバリオン物質と呼ばれます。
- 11:02 残りのすべては暗黒物質です。
- 11:05 次に、このバリオン物質のうち、
- 11:07 ごく一部だけが輝く星の形をしており、
- 11:10 その光を観測することができます。
- 11:12 これが恒星質量です。
- 11:14 残りのすべては、主に星間に散らばったガス、
- 11:17 特に水素とヘリウムの形をしています。
- 11:20 したがって、これらの画像で銀河の質量を推定するとき、
- 11:23 私たちは恒星質量のみについて話しています。
- 11:25 それは太陽質量数十億個で表されます。
- 11:28 では、なぜこれらの銀河は私たちを驚かせるのでしょうか?
- 11:30 それは、それらの恒星質量が、
- 11:33 そのような若い銀河に期待されるよりも高すぎるからです。
- 11:36 以前、ビッグバンモデルの実験的確認の一つは、
- 11:39 宇宙の大規模構造から来ると述べました。
- 11:43 実際、銀河の形成と進化をシミュレーションし、
- 11:47 現在宇宙で観測されているものと比較することができます。
- 11:50 ちなみに、私はこれについてビデオを作りました。
- 11:52 これは非常にうまく機能し、これらのシミュレーションは特に、
- 11:55 銀河がどのくらいの速さで形成されるか、
- 11:58 そしてその中の星々がどのくらいの速さで形成されるかを知ることを可能にします。
- 12:00 したがって、宇宙の歴史の各段階で、
- 12:03 どのくらいの数の銀河が期待されるか、
- 12:06 そしてこれらの銀河がどのくらいの大きさになり得るかを推定できます。
- 12:09 そして、これが、これらの銀河の発見が、
- 12:12 若くて星で満たされているという点で、かなりありそうもないと言える理由です。
- 12:16 詳細が好きな方のために言うと、私たちは暗黒物質ハローの存在量を推定でき、
- 12:19 それによって可能な銀河の存在量を、
- 12:22 そのサイズと赤方偏移に基づいて推定できます。
- 12:24 赤方偏移が高いほど、つまり時間を遡るほど、
- 12:27 大きな銀河はありそうもありません。
- 12:30 そして、これが、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡によって観測されたこれらのいくつかの銀河が、
- 12:33 あまり一致しないように見えると言える理由です。
- 12:37 それらはその年齢にしては大きすぎます。
- 12:39 不可能ではありませんが、稀であるはずです。
- 12:42 私たちはいくつか見ました。
- 12:44 したがって、問題があります。
- 12:46 あるいは、宇宙物理学者が「テンション」と呼ぶものです。
- 12:49 ハッブル定数の値に関するテンションについては、以前お話ししました。
- 12:53 ここでも同じです。
- 12:54 理論と観測があまり一致せず、
- 12:56 このテンションを理解し、解決しようとする必要があります。
- 13:00 さて、次に手がかりを見ていきましょう。
- 13:08 このような状況になった場合、
- 13:09 新しい理論を構築する前にまずすべきことは、
- 13:12 測定が確かなものであるかを確認することです。
- 13:15 そして、まだ完全にそうとは言えません。
- 13:17 まず、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が
- 13:19 予想よりもはるかに性能が良いことが判明し、
- 13:21 そのため再キャリブレーションが必要となり、
- 13:23 結果を少し控えめにする必要がありました。
- 13:26 この図では、赤で示されているのは赤方偏移と
- 13:28 銀河の推定恒星質量です。
- 13:31 これらは最終論文として
- 13:33 2023年2月にNature誌に掲載されたものです。
- 13:36 そして、これは同じ図ですが、
- 13:38 2022年7月にウェブで公開された最初のバージョンです。
- 13:42 再キャリブレーションのため、彼らが
- 13:45 当初の目標を下方修正せざるを得なかったことがはっきりとわかります。
- 13:47 ですから、当初発表された大きな矛盾は
- 13:50 もはやそれほど大きくはありません。
- 13:52 それから、先ほど説明したように、
- 13:54 銀河の赤方偏移をどのように推定できるかというと、
- 13:57 光スペクトルからですが、
- 13:59 これは様々な波長範囲をカバーしています。
- 14:01 しかし、実際には、ここではスペクトルは得られていません。
- 14:05 ジェイムズ・ウェッブに関する私の動画で話したように、
- 14:07 この望遠鏡には複数の機器が搭載されています。
- 14:10 NIRSPECのような一部の機器は、
- 14:12 実際に分光観測を行うことができます。
- 14:14 つまり、完全な光スペクトルを測定できますが、
- 14:17 通常は、すでに何を探しているか分かっている
- 14:20 特定の天体に対して使用します。
- 14:22 ここで、これらの奇妙な銀河は、
- 14:25 NIRCAMと呼ばれるより一般的な機器で検出されました。
- 14:28 これは、より広い空の領域を観測し、
- 14:31 新しい天体を発見するために使われます。
- 14:33 NIRCAM機器では、完全なスペクトルにはアクセスできず、
- 14:37 フィルターを介して測定されたいくつかの値しか得られません。
- 14:40 そして、それはスペクトル曲線上の一部の点しか与えません。
- 14:44 こちらは、候補となる銀河の一つに関する論文から抜粋した図です。
- 14:48 黒で示されているのは、フィルターで測定された値で、
- 14:51 7つの異なる波長で測定されています。
- 14:54 そして、ここから赤方偏移を推定するために、
- 14:56 これらのいくつかの点によく合う
- 14:59 理論的なスペクトルを見つける必要があります。
- 15:02 ここで赤で示されているのがそれです。
- 15:04 これらの測定値から最も可能性の高い理論スペクトルです。
- 15:08 そして、それは赤方偏移8に相当します。
- 15:10 これが発表された値です。
- 15:12 わずか7つの点だけでは、
- 15:14 それほど悪くない他のスペクトルも存在するかもしれないと想像できるでしょう。
- 15:18 だからこそ、この図には、
- 15:20 様々な赤方偏移の確率を示す小さな曲線があります。
- 15:24 これは、この銀河にとって最も可能性が高いのは、
- 15:27 確かに赤方偏移8であるということです。
- 15:29 しかし実際には、7.5から9の間のどこかである可能性もあります。
- 15:33 これらすべてをお話ししたのは、
- 15:35 スペクトルから測定された赤方偏移の値を発表する際には、
- 15:38 一方では、それに到達するまでにかなりの計算が必要であり、
- 15:42 他方では、不確実性が伴うことを示すためです。
- 15:45 そして、発表された恒星質量については、
- 15:47 そこにも不確実性があるのでしょうか?
- 15:49 記事の最も顕著な結果はこれだからです。
- 15:51 特に質量が大きいように見える銀河です。
- 15:54 ええ、ここでも方法は巧妙で、不確実性があります。
- 15:58 では、銀河の恒星質量を推定するにはどうすればよいでしょうか?
- 16:02 まず、その見かけの明るさを測定できます。
- 16:06 そして、赤方偏移から得られるその距離が分かれば、
- 16:09 その固有の明るさを導き出すことができます。
- 16:12 直感的に、固有の明るさが高ければ高いほど、
- 16:15 星の数が多いので、恒星質量も大きくなります。
- 16:19 簡単でしょう?
- 16:21 いいえ、残念ながら、銀河の質量は
- 16:24 その明るさに厳密に比例するわけではありません。
- 16:27 どのように機能するか見てみましょう。
- 16:29 ある銀河の固有の明るさを測定し、
- 16:32 それが太陽の明るさの1,000倍に相当するとします。
- 16:35 1,000倍というのは、実際の銀河としては小さすぎますが、
- 16:38 これはあくまで例です。
- 16:40 自然な仮説としては、
- 16:42 太陽のような星が約1,000個含まれていると言うでしょう。
- 16:45 太陽は、定義上、1太陽質量を持ち、
- 16:48 1太陽光度を持ちます。
- 16:51 したがって、私の銀河は1,000太陽質量を持つことになります。
- 16:54 簡単です。
- 16:56 しかし、これは私の銀河を構成するすべての星が
- 16:59 太陽のような場合です。
- 17:01 代わりに、スピカのような大きな青い星で構成されていると仮定しましょう。
- 17:06 青い星は、それだけで
- 17:08 太陽の1,000倍の明るさを持つことができ、
- 17:11 その質量はわずか5倍です。
- 17:14 この仮説では、この明るさを説明するために銀河には1つの星しかなく、
- 17:19 したがって推定質量はわずか5太陽質量となり、
- 17:22 以前の仮説よりも200倍も小さくなります。
- 17:25 逆に、赤色矮星と呼ばれる星は
- 17:28 太陽の100分の1の明るさしか持たないことがあり、
- 17:31 その質量は0.2太陽質量です。
- 17:34 赤色矮星で私の銀河の全光度を説明するには、
- 17:38 10万個必要となり、
- 17:40 これは合計20,000太陽質量に相当します。
- 17:43 したがって、銀河の特定の明るさ、
- 17:46 ここでは1,000太陽光度に対して、
- 17:48 対応する恒星質量は
- 17:50 銀河を構成する星に関する仮説によって、
- 17:53 5から20,000の間で簡単に変動することがわかります。
- 17:57 したがって、銀河の恒星質量を
- 18:00 その固有の明るさだけから導き出すのは、
- 18:02 実は複雑なのです。
- 18:04 幸いなことに、私たちは
- 18:06 各タイプの星の量を
- 18:08 銀河内で見つけることができると推定する方法を持っています。
- 18:10 2段階で進めます。
- 18:11 まず、形成されたばかりの新しい銀河の場合、
- 18:14 新しい星の質量の
- 18:16 ある種の分布が期待されます。
- 18:18 これは初期質量関数と呼ばれます。
- 18:20 次に、銀河の年齢を知る必要があります。
- 18:23 その分布がどのように進化したかを知るためです。
- 18:26 銀河の年齢、つまりビッグバンからの経過時間ではありません。
- 18:30 幸いなことに、この年齢を推定できます。
- 18:32 スペクトルのもう一つの特性のおかげで
- 18:34 それはバルマーブレイクと呼ばれています。
- 18:37 それはここに見られる小さなジャンプで
- 18:39 その大きさから
- 18:41 さまざまな星の存在量、
- 18:43 小さいもの、中くらいのもの、大きいものがわかります。
- 18:45 ただし、ここで思い出していただきたいのは、このジャンプを実際に測定しているわけではないということです。
- 18:48 私たちはそれを推測しています
- 18:50 7つの測定点にスペクトルを当てはめようとすることで。
- 18:53 だからこそ、これほど多くの不確実性があるのです
- 18:55 銀河の恒星質量について。
- 18:57 要するに、覚えておくべきことは、
- 18:59 これらの銀河の質量を推定するとき、
- 19:01 かなりの仮定を立てる必要があり、
- 19:03 いくつかの計算をして値を導き出そうとします
- 19:05 私たちが持っているいくつかの測定点から。
- 19:08 そして確実にするためには、完全なスペクトルが必要です。
- 19:12 さて、ご安心ください。これらの銀河が検出された今、
- 19:15 専用の観測キャンペーンが行われるでしょう。
- 19:17 ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が具体的に
- 19:20 これらの候補銀河を特定し、
- 19:22 スペクトルを作成することができます。
- 19:24 これまでに検出されたものを確認または否定するために。
- 19:28 もし測定が確認され、代替の説明に耐えうるものであれば、
- 19:32 それは確かに矛盾があることを意味します。
- 19:34 私たちが説明できない何か、
- 19:36 宇宙の進化に関する現在のモデルや
- 19:39 銀河の形成に関するモデルでは。
- 19:41 おそらく、モデルのいくつかの側面を再考する必要があるでしょう。
- 19:44 例えば、星の初期質量分布など。
- 19:47 あるいは、より大きな変更を検討する必要があるかもしれません。
- 19:50 すでに試みているように、
- 19:51 ハッブル定数の矛盾を解決するために。
- 19:54 いずれにせよ、忍耐が必要です。
- 19:56 そして、より正確な測定を待つ必要があります。
- 19:58 これらの銀河が本当にそれほど奇妙なのかどうかを知るために。
- 20:01 動画をご覧いただきありがとうございました。
- 20:03 いつものように、まだの方はチャンネル登録をお願いします。
- 20:05 Science ÉtonnanteのDiscordサーバーに参加して、
- 20:07 議論を深めましょう。
- 20:09 リンクは概要欄にあります。
- 20:10 それでは、また次の動画でお会いしましょう。
- 20:12 またね!
- 0:00 여기서 보이는 은하들은 존재해서는 안 됩니다.
- 0:05 하지만 제임스 웹 우주 망원경은 그것들을 분명히 관측하고 촬영했습니다.
- 0:11 이것은 우주론 전체를 위기에 빠뜨리고 있습니다.
- 0:14 일부 사람들의 주장에 따르면, 이 불가능한 은하들은 빅뱅 이론이 틀렸다는 것을 의미할 수도 있습니다.
- 0:20 빅뱅은 결코 일어나지 않았을 것이라고요.
- 0:23 음, 뭐라고 해야 할까요? 아닙니다.
- 0:26 네, 맞습니다. 제임스 웹 망원경은 예상치 못했던 은하들을 감지한 것으로 보입니다.
- 0:32 이 은하들은 매우 멀리 떨어져 있으면서도 상당히 거대하며, 우리는 이것이 가능하다고 생각하지 못했습니다.
- 0:38 하지만 우리가 가끔 읽거나 들었던 것처럼 빅뱅 자체를 의심하기에는 아직 갈 길이 멕니다.
- 0:44 오늘은 이 망원경이 실제로 무엇을 관측했는지 이해하려고 노력할 것입니다.
- 0:49 왜 그것이 놀라운지, 얼마나 견고한지,
- 0:52 그리고 이것이 우주의 역사에 대한 우리의 현재 이해를 어떻게 바꿀 수 있는지 말입니다.
- 1:02 이것에 대해 이야기할 것이므로, 빅뱅이 무엇인지 간략하게 상기하는 것으로 시작하겠습니다.
- 1:07 이것은 약 138억 년 전 우주의 역사 모델로, 우리에게 말해줍니다.
- 1:13 우주는 믿을 수 없을 정도로 밀도가 높고 뜨거운 상태였으며,
- 1:16 그 이후로 팽창하고 식으면서 원자, 별, 은하를 탄생시켰다고요.
- 1:23 이 아이디어 뒤에는 정확한 수학적 모델이 있습니다.
- 1:26 이것은 일반 상대성 이론의 방정식에서 파생된 것으로,
- 1:29 이 138억 년 동안 우주의 진화를 정확하게 재구성할 수 있게 해줍니다.
- 1:35 그리고 무엇보다도, 우리는 오늘날 수많은 천체물리학적 관측 자료를 가지고 있습니다.
- 1:39 이것들은 빅뱅 모델을 뒷받침하며,
- 1:42 다양한 시대의 우주 상태에 대한 정보를 제공합니다.
- 1:45 우리는 원시 핵합성을 언급할 수 있습니다.
- 1:48 놀라운 정확도로 특성화할 수 있는 우주 배경 복사,
- 1:52 허블의 법칙 덕분에 정확하게 측정할 수 있는 우주 자체의 팽창,
- 1:57 또는 은하의 분포와 우주의 대규모 구조를 들 수 있습니다.
- 2:02 과학적으로 말하면, 빅뱅 모델은 매우 견고합니다.
- 2:05 그리고 이 분야의 어떤 연구자도 그것을 크게 의심하지 않습니다.
- 2:09 하지만 모든 것이 아직 명확하지 않은 것은 사실입니다.
- 2:12 그리고 이 모델에는 그 본질이 아직 밝혀지지 않은 몇 가지 요소가 포함되어 있습니다.
- 2:17 암흑 물질이나 인플레이션처럼 말이죠.
- 2:19 저는 이 다양한 요소들에 대해 꽤 많은 비디오를 만들었습니다.
- 2:22 더 자세한 내용은 그 비디오들을 참고하시기 바랍니다.
- 2:24 빅뱅 모델에 대한 이러한 간략한 상기 후에,
- 2:27 이제 제임스 웹 망원경이 무엇을 관측했는지 살펴보겠습니다.
- 2:30 그리고 그것이 이 모델에 의문을 제기할 수 있는 것 말입니다.
- 2:33 놓치신 분들을 위해 말씀드리자면, 이 망원경은 2021년 12월 아리안 5호에 의해 발사되었습니다.
- 2:37 그리고 2022년 여름에 첫 이미지를 제공했습니다.
- 2:40 이것은 허블 우주 망원경의 후계자이지만,
- 2:43 분명히 훨씬 더 강력합니다.
- 2:46 이는 훨씬 더 멀리 있는 물체를 볼 수 있게 해줍니다.
- 2:49 하지만 천문학에서 매우 멀리 있는 물체를 본다고 말할 때,
- 2:52 약간 직관에 반하는 일이 일어납니다.
- 2:55 우리는 빛이 즉시 이동하지 않는다는 것을 알고 있습니다.
- 2:57 빛은 초당 약 30만 킬로미터의 특정 속도를 가지고 있습니다.
- 3:01 따라서 빛줄기가 망원경에 도달할 때, 예를 들어 지금 이 순간에,
- 3:05 이 빛줄기는 사실 그 광원에서 얼마 전에 방출된 것입니다.
- 3:08 빛이 여행하는 데 걸린 시간만큼 말이죠.
- 3:11 관측하는 물체가 멀리 있을수록 그 시간은 더 길어집니다.
- 3:16 예를 들어, 나비 은하라고 불리는 이 두 은하는,
- 3:19 우리는 그것들을 약 6천5백만 년 전의 모습으로 봅니다.
- 3:23 하지만 오늘날 그것들이 어떻게 생겼는지는 알 수 없습니다.
- 3:26 반대로, 만약 이 은하들에 외계 천문학자들이 있다면,
- 3:29 믿을 수 없을 정도로 강력한 망원경을 가지고,
- 3:32 안심하세요, 그들은 우리 인간을 볼 수 없습니다.
- 3:35 현재 그들은 지구가 어떠했는지 보고 있습니다.
- 3:38 6천5백만 년 전, 대략 공룡 멸종 시기의 모습으로 말입니다.
- 3:42 그리고 우리는 훨씬 더 나아갈 수 있습니다.
- 3:44 만약 멀리 떨어진 은하의 빛이 우리에게 도달하는 데 130억 년이 걸렸다면,
- 3:48 우리는 그 은하를 130억 년 전의 모습으로 보게 될 것입니다.
- 3:52 우주가 겨우 8억 년밖에 되지 않았을 때입니다.
- 3:56 망원경으로 아주 멀리까지 보면, 우주의 과거로 거슬러 올라갈 수 있습니다.
- 4:00 그래서 그 먼 옛날에 우주가 어떠했는지 이해할 수 있습니다.
- 4:04 하지만 우리가 관측하는 천체 물리학적 대상이
- 4:07 정말로 멀리 떨어져 있다는 것을 어떻게 알 수 있을까요?
- 4:09 무엇이 그 거리를 추정하게 해주고
- 4:12 그것을 관측함으로써 얼마나 과거로 거슬러 올라가는지 알게 해줄까요?
- 4:16 음, 우리는 적색편이 현상을 이용합니다.
- 4:20 우주 팽창으로 인해
- 4:21 빛이 우리에게 도달하기 전에 우주 공간을 더 많이 이동할수록,
- 4:25 그 파장은 더 길어집니다.
- 4:28 그리고 파장이 길어지면, 그것은 적색 쪽으로 이동하고,
- 4:31 심지어 적외선 쪽으로도 이동합니다.
- 4:33 따라서 물체가 멀리 떨어져 있을수록, 우리에게는 더 적색편이되어 나타납니다.
- 4:37 좋은 생각처럼 들리지만, 여전히 모호한 점이 있습니다.
- 4:41 제가 은하를 관측하고 그것이 실제로 꽤 붉다는 것을 알았다고 가정해 봅시다.
- 4:46 그것이 멀리 떨어져 있는 은하인지 어떻게 알 수 있을까요?
- 4:49 그래서 상당한 적색편이를 겪었는지,
- 4:51 아니면 단순히 더 가까운 은하인데,
- 4:53 자연적으로 붉은색을 띠는 것인지,
- 4:54 예를 들어 붉은 별을 많이 포함하고 있기 때문인지 말이죠.
- 4:58 네, 별의 색깔은 다양할 수 있다는 것을 알고 있습니다.
- 5:00 특히 별의 온도에 따라 달라지는데,
- 5:02 온도는 별의 크기, 나이에 따라 달라집니다.
- 5:04 어떤 별들은 다른 별들보다 더 붉은색을 띠는데,
- 5:07 그렇다면 가까이 있는 붉은 은하와
- 5:11 멀리 떨어져 적색편이된 은하를 어떻게 구별할까요?
- 5:14 음, 우리는 빛의 스펙트럼을 사용합니다.
- 5:17 즉, 망원경이 수신한 빛의 양을 나타내는 곡선인데,
- 5:21 다양한 파장에 따라 달라집니다.
- 5:24 그런데 이 스펙트럼들은 우리가 해석할 수 있는 아주 특정한 형태를 가지고 있습니다.
- 5:28 예를 들어, 우리가 관측할 수 있는 스펙트럼의 종류는 다음과 같습니다.
- 5:31 여기서 보이는 것은 측정된 광속입니다.
- 5:33 빛의 파장에 따라 달라지며,
- 5:36 나노미터로 표현됩니다.
- 5:37 그리고 꽤 뚜렷한 봉우리와 골짜기가 있음을 알 수 있습니다.
- 5:41 이 봉우리와 골짜기는 흡수선과 방출선 때문인데,
- 5:44 은하에서 발견되는 다양한 원소들의 것입니다.
- 5:47 우주에서 가장 풍부한 원소인 수소를 예로 들어봅시다.
- 5:50 수소는 특정 파장에서 빛을 흡수하고 방출한다는 것을 알고 있습니다.
- 5:54 이는 수소 원자의 에너지 준위 간의 전이와 관련이 있습니다.
- 5:59 그리고 이것이 스펙트럼에 봉우리와 골짜기를 만듭니다.
- 6:02 예를 들어, 이 스펙트럼에서 480나노미터 부근의 봉우리는
- 6:05 수소의 라이먼-알파선이라고 불리는 것에 해당합니다.
- 6:09 이는 에너지 준위 2에서 준위 1로의 전이에서 비롯됩니다.
- 6:13 원칙적으로, 지구에서 이 선을 측정하면,
- 6:15 이 선의 파장은 약 120나노미터입니다.
- 6:18 하지만 여기 스펙트럼에서는 480나노미터에 있음을 볼 수 있습니다.
- 6:21 적색편이 때문에 말이죠.
- 6:23 덧붙여, 적색편이에 대해 이야기할 때,
- 6:25 그것이 파장에 곱셈 인자로 작용한다는 것을 알아야 합니다.
- 6:29 여기서는 약 4배의 인자가 작용하여 120에서 480으로 변했습니다.
- 6:33 그리고 이 동일한 인자는 스펙트럼의 다른 특징들에서도 발견됩니다.
- 6:37 여기서 라이먼-알파선은 매우 뚜렷하게 보이지만, 우리는 다른 선들도 식별할 수 있습니다.
- 6:41 그리고 그것들을 수소나 다른 원소들의 다양한 선들과 연결할 수 있습니다.
- 6:45 이 스펙트럼에서 자세히 살펴보면,
- 6:48 모든 파장이 약 4배로 곱해졌다는 것을 측정할 수 있습니다.
- 6:52 적색편이를 보편적인 방식으로 정량화하기 위해,
- 6:55 우리는 영어로 'redshift'라고 불리는 숫자를 사용하며, 일반적으로 Z로 표기합니다.
- 7:00 이를 위해, 우리가 찾은 곱셈 인자를 사용합니다.
- 7:02 그리고 1을 뺍니다.
- 7:04 제가 드린 예시에서는 4배의 요인이 있었고,
- 7:06 이는 약 Z=3의 적색편이에 해당합니다.
- 7:10 전혀 이동이 없으면 Z=0입니다.
- 7:13 그리고 Z가 증가할수록 이동이 커지고
- 7:16 따라서 우리가 관측하는 물체는 더 멀리 떨어져 있습니다.
- 7:19 이는 우리가 받는 빛이 그만큼 더 오래전에 방출되었다는 것을 의미합니다.
- 7:24 이것이 우리가 멀리 떨어진 천체 물체를 관측할 때마다
- 7:27 항상 일반적으로 그 적색편이, 즉 Z 값을 알려주는 이유입니다.
- 7:30 이는 우리에게 파장 이동에 대한 정보뿐만 아니라,
- 7:33 그 거리와 나이에 대한 정보도 제공합니다.
- 7:36 우리가 우주의 팽창에 대해 아는 바 덕분에,
- 7:39 적색편이 값을 우주의 나이와 연결할 수 있습니다.
- 7:42 빛이 방출되었던 시점의 우주 나이와 말이죠.
- 7:45 다음은 이 둘 사이의 관계를 보여주는 곡선입니다.
- 7:48 곡선은 Z=0일 때 138억 년에서 시작합니다.
- 7:52 논리적입니다. 적색편이가 0으로 측정되면, 즉 이동이 없으면,
- 7:56 빛이 아주 최근에 방출되었다는 뜻이고,
- 7:59 따라서 우주가 현재 나이였을 때, 즉
- 8:02 138억 년이었을 때 방출되었다는 뜻입니다.
- 8:05 그리고 적색편이가 높을수록,
- 8:07 빛이 방출될 당시 우주는 더 젊었습니다.
- 8:11 아까 우리가 그린 스펙트럼의 경우,
- 8:12 적색편이를 3으로 추정했는데,
- 8:14 이는 약 20억 년밖에 되지 않은 우주에 해당함을 알 수 있습니다.
- 8:18 그리고 적색편이가 6을 넘으면,
- 8:21 빛이 방출될 당시 우주는 10억 년 미만이었습니다.
- 8:26 자, 요약하자면 이렇습니다.
- 8:27 빛 스펙트럼의 흡수선과 방출선 덕분에,
- 8:30 우리가 감지하는 천체 물체의 적색편이를 정량화할 수 있고,
- 8:34 따라서 그것들을 관측함으로써 우리가 얼마나 과거로 거슬러 올라가는지 추정할 수 있습니다.
- 8:39 은하들이 어떠했는지 보기 위해서는
- 8:41 우주 탄생 후 첫 10억 년 동안,
- 8:43 우리가 보았듯이, 6보다 큰 적색편이를 감지해야 합니다.
- 8:47 이는 스펙트럼의 흥미로운 특징들 중 많은 부분이
- 8:51 적외선 영역까지 이동하게 될 것이라는 의미입니다.
- 8:54 그리고 다행히도, 제임스 웹 우주 망원경은 매우 뛰어난 성능을 발휘하도록 설계되었습니다.
- 8:58 적외선 영역에서 말이죠. 이전 모델인 허블 망원경보다 훨씬 더요.
- 9:02 그럼에도 불구하고, 허블은 이미 매우 멀리 떨어진 은하들을 감지했습니다.
- 9:05 예를 들어, 허블의 기록은 GNZ11이라는 은하인데,
- 9:10 적색편이 11로 측정되었으며,
- 9:12 이는 우주가 겨우 4억 년이었던 시기에 해당합니다.
- 9:16 매우 원시적이고, 따라서 매우 젊은 은하인 셈이죠.
- 9:20 하지만 천체 물리학자들이 추정한 바에 따르면,
- 9:21 이 은하는 그 당시 상대적으로 작았고,
- 9:25 아마도 우리 은하보다 100배는 덜 무거웠을 것입니다.
- 9:27 그리고 이는 꽤 일관성이 있습니다. 아직 매우 젊은 은하에 대해 이야기하고 있으니,
- 9:30 벌써 매우 클 것이라고는 예상하지 않습니다.
- 9:33 하지만 최근, 제임스 웹 우주 망원경은 비할 데 없는 성능으로,
- 9:37 꽤 놀라운 발견들을 할 수 있었습니다.
- 9:43 제임스 웹 우주 망원경이 발견한 것은 은하들인데,
- 9:46 상대적으로 높은 적색편이, 7에서 9 사이의 적색편이를 가지고 있지만,
- 9:50 놀랍게도 질량이 매우 큽니다.
- 9:52 여기 이 은하들의 이미지와 함께 관련 데이터,
- 9:56 즉 적색편이와 질량을 보실 수 있습니다.
- 9:58 첫 번째로, 적색편이가 매우 높기 때문에,
- 10:01 우리가 관측하는 파장은 적외선 영역으로 크게 이동합니다.
- 10:04 따라서 이 사진들은 가색상으로 되어 있습니다. 그렇지 않으면 아무것도 볼 수 없을 테니까요.
- 10:07 다음으로, 7에서 9 사이의 적색편이는
- 10:11 우리가 이 은하들을 그 당시의 모습으로 본다는 것을 의미합니다.
- 10:14 빅뱅 후 약 7억 년 뒤,
- 10:16 즉, 우주 역사 초기에 해당합니다.
- 10:18 마지막으로, 추정된 질량은 여기 태양 질량의 수십억 배로 주어집니다.
- 10:22 우리는 태양의 질량을 단위로 사용하며,
- 10:25 이 작은 기호, 즉 원 안에 점으로 표시합니다.
- 10:29 이에 비해 우리 은하의 현재 질량은 약 500억에서 1000억 태양 질량입니다.
- 10:33 따라서 우리가 보고 있는 은하들은 우리 은하만큼이나 거대하다는 것을 알 수 있습니다.
- 10:37 그리고 이것은 우리가 예상하지 못했던 가능성입니다.
- 10:40 이 결과를 이해하고 이것이 왜 혼란스러운지 알아보기 위해,
- 10:43 몇 가지를 명확히 해야 합니다.
- 10:44 이 결과를 이해하고 이것이 왜 혼란스러운지 알아보기 위해,
- 10:46 한 가지를 명확히 해야 합니다.
- 10:48 여기서 우리는 은하의 항성 질량에 대해 이야기하고 있습니다.
- 10:50 즉, 은하가 포함하고 있는 별들의 질량입니다.
- 10:53 일반적으로 은하의 총 질량을 고려할 때,
- 10:57 약 5분의 1만이 일반 물질이라는 것을 알고 있습니다.
- 11:00 우리는 이를 바리온 물질이라고 부릅니다.
- 11:02 나머지는 모두 암흑 물질입니다.
- 11:05 이 바리온 물질 중에서,
- 11:07 오직 일부만이 빛나는 별의 형태로 존재하며,
- 11:10 우리는 그 빛을 관측할 수 있습니다.
- 11:12 이것이 항성 질량입니다.
- 11:14 나머지는 주로 별들 사이에 흩어져 있는 가스 형태로 존재하며,
- 11:17 특히 수소와 헬륨입니다.
- 11:20 따라서 이 이미지들에서 은하의 질량을 추정할 때,
- 11:23 우리는 오직 항성 질량만을 이야기하며,
- 11:25 이를 태양 질량의 수십억 배로 표현합니다.
- 11:28 그렇다면 이 은하들은 왜 우리를 놀라게 할까요?
- 11:30 그것은 이 은하들의 항성 질량이 너무 높기 때문입니다.
- 11:33 그토록 어린 은하들에게서 예상되는 것보다 말이죠.
- 11:36 앞서 말씀드렸듯이, 빅뱅 모델의 실험적 증거 중 하나는
- 11:39 우주의 대규모 구조에서 나옵니다.
- 11:43 우리는 실제로 은하의 형성 및 진화를 시뮬레이션할 수 있으며,
- 11:47 이를 현재 우주에서 관측되는 것과 비교할 수 있습니다.
- 11:50 사실 이에 대한 영상을 만든 적도 있습니다.
- 11:52 이것은 매우 잘 작동하며, 이러한 시뮬레이션은 특히
- 11:55 은하가 어떤 속도로 형성되는지,
- 11:58 그리고 그 안에 있는 별들이 어떤 속도로 형성되는지 알 수 있게 해줍니다.
- 12:00 따라서 우리는 각 우주 역사 단계에서
- 12:03 얼마나 많은 은하를 예상해야 하는지,
- 12:06 그리고 이 은하들이 어떤 크기를 가질 수 있는지 추정할 수 있습니다.
- 12:09 그리고 이것이 바로 이 은하들의 발견이
- 12:12 젊으면서도 별들로 가득 차 있다는 것이 다소 있을 법하지 않다고 말할 수 있는 이유입니다.
- 12:16 자세한 것을 좋아하는 분들을 위해 말씀드리자면, 우리는 암흑 물질 헤일로의 풍부도를 추정할 수 있으며,
- 12:19 따라서 가능한 은하의 풍부도를
- 12:22 그 크기와 적색편이에 따라 추정할 수 있습니다.
- 12:24 시간을 거슬러 올라가 적색편이가 높을수록,
- 12:27 거대한 은하가 존재할 가능성은 낮아집니다.
- 12:30 그리고 이것이 바로 제임스 웹 망원경으로 관측된 이 몇몇 은하들이
- 12:33 너무 잘 들어맞지 않는다고 말할 수 있는 이유입니다.
- 12:37 그들은 나이에 비해 너무 거대합니다.
- 12:39 불가능한 것은 아니지만, 희귀해야 합니다.
- 12:42 우리는 여러 개를 보았습니다.
- 12:44 따라서 우리는 문제가 있습니다.
- 12:46 혹은 천체물리학자들이 '장력(tension)'이라고 부르기를 좋아하는 것입니다.
- 12:49 저는 이미 허블 상수의 값에 대한 장력에 대해 말씀드린 적이 있습니다.
- 12:53 이것도 마찬가지입니다.
- 12:54 이론과 관측이 잘 맞지 않으며,
- 12:56 우리는 이 장력을 이해하고 해결하려고 노력해야 할 것입니다.
- 13:00 그럼 이제 함께 단서들을 살펴보겠습니다.
- 13:08 이런 상황이 발생하면,
- 13:09 새로운 이론을 세우기 전에 가장 먼저 해야 할 일은
- 13:12 측정값이 견고한지 확인하는 것입니다.
- 13:15 그리고 아직은 완전히 그렇지 않습니다.
- 13:17 이미 제임스 웹 망원경이
- 13:19 예상보다 훨씬 잘 작동한다는 것을 알게 되었고,
- 13:21 그래서 재보정을 해야 했습니다.
- 13:23 그 결과는 다소 완화되었습니다.
- 13:26 이 그림에서 빨간색으로 보이는 것은 적색편이와
- 13:28 은하의 추정 항성 질량입니다.
- 13:31 이는 최종 논문으로 발표된 내용입니다.
- 13:33 2023년 2월 네이처지에 실렸습니다.
- 13:36 그리고 이것은 동일한 다이어그램입니다.
- 13:38 2022년 7월 웹에만 공개된 첫 번째 출판물 버전입니다.
- 13:42 재보정으로 인해 그들이
- 13:45 목표를 하향 조정해야 했음을 분명히 알 수 있습니다.
- 13:47 따라서 처음에 발표된 엄청난 긴장감은
- 13:50 더 이상 그렇게 크지 않습니다.
- 13:52 다음으로, 제가 아까 설명드렸듯이
- 13:54 은하의 적색편이를 어떻게 추정할 수 있는지
- 13:57 빛의 스펙트럼을 통해
- 13:59 다양한 파장 범위를 포함하는 스펙트럼 말입니다.
- 14:01 하지만 사실, 여기서는 스펙트럼이 없습니다.
- 14:05 제임스 웹에 대한 제 비디오에서 말씀드렸듯이,
- 14:07 이 망원경에는 여러 장비가 장착되어 있습니다.
- 14:10 NIRSPEC과 같은 일부 장비는
- 14:12 실제로 분광학을 수행할 수 있습니다.
- 14:14 즉, 완전한 빛 스펙트럼을 측정할 수 있습니다.
- 14:17 하지만 일반적으로 특정 대상을 대상으로 사용합니다.
- 14:20 우리가 무엇을 찾고 있는지 이미 알고 있을 때 말이죠.
- 14:22 여기서 이 이상한 은하들은
- 14:25 NIRCAM이라는 더 일반적인 장비로 감지되었습니다.
- 14:28 NIRCAM은 더 넓은 하늘 영역을 관측하여
- 14:31 새로운 대상을 감지하는 데 사용됩니다.
- 14:33 NIRCAM 장비로는 완전한 스펙트럼에 접근할 수 없습니다.
- 14:37 필터를 통해 측정된 몇 가지 값만 얻을 수 있습니다.
- 14:40 그래서 스펙트럼 곡선에서 몇 개의 점만 제공합니다.
- 14:44 다음은 후보 은하 중 하나에 대한 논문에서 발췌한 그림입니다.
- 14:48 검은색으로 보이는 것은 필터로 측정된 값입니다.
- 14:51 7가지 다른 파장에서 측정되었습니다.
- 14:54 그리고 여기에서 적색편이를 추정하기 위해,
- 14:56 이론적인 스펙트럼을 찾아야 합니다.
- 14:59 이 몇 개의 점과 잘 일치하는 스펙트럼 말입니다.
- 15:02 여기 빨간색으로 보이는 것이 바로
- 15:04 이 측정값으로 가장 가능성이 높은 이론적 스펙트럼입니다.
- 15:08 그리고 이것은 적색편이 8에 해당합니다.
- 15:10 이것이 발표된 값입니다.
- 15:12 단 7개의 점만으로는
- 15:14 그렇게 나쁘지 않게 일치하는 다른 스펙트럼도 있을 수 있다는 것을 짐작하실 겁니다.
- 15:18 그래서 그림에는
- 15:20 다양한 적색편이의 확률을 나타내는 작은 곡선이 있습니다.
- 15:24 이것이 의미하는 바는 이 은하에 대해 가장 가능성이 높은 것은
- 15:27 실제로 적색편이 8이라는 것입니다.
- 15:29 하지만 실제로는 7.5에서 9 사이의 어딘가일 수도 있습니다.
- 15:33 제가 이 모든 것을 말씀드리는 이유는
- 15:35 측정된 적색편이 값을 발표할 때
- 15:38 스펙트럼을 통해 얻는 것은 한편으로는 많은 계산이 필요하고,
- 15:42 다른 한편으로는 불확실성이 있다는 것을 보여주기 위함입니다.
- 15:45 그리고 발표된 항성 질량에 대해서도
- 15:47 불확실성이 있을까요?
- 15:49 왜냐하면 그것이 이 논문의 가장 중요한 결과이기 때문입니다.
- 15:51 특히 질량이 커 보이는 은하들 말이죠.
- 15:54 네, 그렇습니다. 여기에서도 방법은 미묘하고 불확실성이 있습니다.
- 15:58 그렇다면 은하의 항성 질량을 어떻게 추정할까요?
- 16:02 우선, 겉보기 밝기를 측정할 수 있습니다.
- 16:06 그리고 적색편이로 알 수 있는 거리를 안다면,
- 16:09 고유 밝기를 추론할 수 있습니다.
- 16:12 직관적으로, 고유 밝기가 높을수록,
- 16:15 별이 더 많고, 항성 질량도 더 큽니다.
- 16:19 쉽죠?
- 16:21 아니요, 불행히도 은하의 질량은
- 16:24 밝기에 엄격하게 비례하지 않습니다.
- 16:27 어떻게 작동하는지 봅시다.
- 16:29 제가 은하의 고유 밝기를 측정해서
- 16:32 태양 밝기의 1,000배에 해당한다고 가정해 봅시다.
- 16:35 1,000배는 실제 은하에는 너무 작지만,
- 16:38 이해를 돕기 위한 예시입니다.
- 16:40 자연스러운 가설은 다음과 같습니다.
- 16:42 태양과 같은 별이 약 1,000개 포함되어 있다는 것입니다.
- 16:45 태양은 정의상 태양 질량의 1배를 가지며
- 16:48 태양 밝기의 1배를 가집니다.
- 16:51 따라서 제 은하는 태양 질량의 1,000배를 가질 것입니다.
- 16:54 쉽죠.
- 16:56 하지만 이것은 제 은하를 구성하는 모든 별이
- 16:59 태양과 같을 때의 이야기입니다.
- 17:01 대신, 스피카(Spica)와 같은 거대한 푸른 별들로 구성되어 있다고 가정해 봅시다.
- 17:06 푸른 별 하나만으로도
- 17:08 태양 밝기의 1,000배를 가질 수 있으며
- 17:11 질량은 태양의 5배에 불과합니다.
- 17:14 이 가설에 따르면, 이 밝기를 설명하기 위해 은하에는 별이 하나만 있으면 되고,
- 17:19 따라서 추정 질량은 태양 질량의 5배에 불과합니다.
- 17:22 이는 이전 가설보다 200배나 적은 수치입니다.
- 17:25 반대로, 적색 왜성이라고 불리는 별들은
- 17:28 태양보다 100배 낮은 밝기를 가질 수 있으며
- 17:31 질량은 태양 질량의 0.2배에 불과합니다.
- 17:34 적색 왜성으로 제 은하의 총 밝기를 설명하려면,
- 17:38 10만 개가 필요하며,
- 17:40 이는 총 태양 질량의 20,000배에 해당합니다.
- 17:43 따라서 은하의 주어진 밝기, 즉
- 17:46 여기서는 태양 밝기의 1,000배에 대해,
- 17:48 해당하는 항성 질량은
- 17:50 은하를 구성하는 별들에 대한 가정에 따라 5배에서 20,000배 사이로 쉽게 달라질 수 있습니다.
- 17:57 따라서 은하의 항성 질량을
- 18:00 고유 밝기만으로 추론하는 것은
- 18:02 사실 복잡합니다.
- 18:04 다행히도, 은하에서 찾을 수 있는 각 유형의 별의 양을 추정할 방법이 있습니다.
- 18:10 두 단계로 진행됩니다.
- 18:11 먼저, 새로 형성된 은하의 경우, 새로운 별들의 질량 분포가 특정 분포를 가질 것으로 예상됩니다.
- 18:18 이를 초기 질량 함수라고 합니다.
- 18:20 다음으로, 은하의 나이를 알아야 합니다.
- 18:23 이 분포가 어떻게 진화했는지 알기 위해서입니다.
- 18:26 은하의 나이, 즉 빅뱅 이후 경과된 시간이 아닙니다.
- 18:30 다행히도, 이 나이를 추정할 수 있습니다.
- 18:32 스펙트럼의 또 다른 특성 덕분입니다.
- 18:34 우리가 발머 불연속이라고 부르는 것이죠.
- 18:37 여기 보이는 작은 도약인데,
- 18:39 그 크기는 우리에게 알려줍니다.
- 18:41 다양한 별들의 풍부함에 대해,
- 18:43 작은 별, 중간 별, 큰 별 말이죠.
- 18:45 하지만 여기서 이 도약을 실제로 측정하는 것이 아니라는 점을 상기시켜 드립니다.
- 18:48 우리는 7개의 측정점에 스펙트럼을 맞추려고 시도함으로써
- 18:50 그것을 추측하는 것입니다.
- 18:53 그래서 많은 불확실성이 있는 것입니다.
- 18:55 은하의 항성 질량에 대해 말이죠.
- 18:57 요컨대, 기억해야 할 것은,
- 18:59 이 은하들의 질량을 추정할 때,
- 19:01 우리는 정말 많은 가정을 해야 하고
- 19:03 우리가 가진 몇 안 되는 측정점으로부터
- 19:05 값을 도출하기 위해 계산을 해야 한다는 것입니다.
- 19:08 확실히 하려면, 완전한 스펙트럼이 필요합니다.
- 19:12 자, 안심하세요. 이제 이 은하들을 탐지했으니,
- 19:15 전용 관측 캠페인이 있을 것입니다.
- 19:17 제임스 웹 망원경이 특별히 가서
- 19:20 이 몇몇 후보 은하들을 가리키고
- 19:22 스펙트럼을 만들어서
- 19:24 지금까지 탐지된 것을 확인하거나 반증할 수 있을 것입니다.
- 19:28 만약 측정값이 확인되고 다른 설명에 흔들리지 않는다면,
- 19:32 그것은 실제로 긴장이 있다는 것을 의미합니다.
- 19:34 우리가 설명할 수 없는 어떤 것 말이죠.
- 19:36 현재의 우주 진화 모델로는
- 19:39 그리고 은하 형성 모델로는 말이죠.
- 19:41 아마도 모델의 특정 측면을 다시 생각해야 할 것입니다.
- 19:44 별의 초기 질량 분포와 같은 것 말이죠.
- 19:47 아니면 더 중요한 변화를 고려해야 할 수도 있습니다.
- 19:50 우리가 이미 시도하고 있는 것처럼 말이죠.
- 19:51 허블 상수 긴장을 해결하기 위해 말입니다.
- 19:54 어떤 경우든, 인내심을 가져야 할 것입니다.
- 19:56 그리고 더 정확한 측정을 기다려야 합니다.
- 19:58 이 은하들이 정말 그렇게 이상한지 아닌지 알기 위해서 말이죠.
- 20:01 영상을 시청해 주셔서 감사합니다.
- 20:03 늘 그렇듯이, 아직 구독하지 않으셨다면 구독해주세요.
- 20:05 사이언스 에토낭트 디스코드 서버에 참여하여
- 20:07 토론을 이어가세요.
- 20:09 링크는 설명란에 있습니다.
- 20:10 그럼 저는 새로운 영상으로 곧 다시 찾아뵙겠습니다.
- 20:12 다음에 만나요!
- 0:00 Những thiên hà bạn thấy ở đây lẽ ra không nên tồn tại.
- 0:05 Thế nhưng, Kính viễn vọng không gian James Webb đã thực sự quan sát và chụp ảnh chúng.
- 0:11 Toàn bộ ngành vũ trụ học đang lâm vào khủng hoảng.
- 0:14 Nếu tin vào một số người, những thiên hà không thể tồn tại này thậm chí còn ngụ ý rằng thuyết Vụ Nổ Lớn là sai.
- 0:20 Vụ Nổ Lớn chưa bao giờ xảy ra.
- 0:23 Vậy, phải nói sao đây? Không.
- 0:26 Được rồi, đúng là kính viễn vọng James Webb dường như đã phát hiện ra những thiên hà mà chúng ta không ngờ tới,
- 0:32 vừa rất xa xôi lại vừa khá lớn, và chúng ta không nghĩ điều đó là có thể.
- 0:38 Từ đó mà đặt câu hỏi về Vụ Nổ Lớn như chúng ta đôi khi đã đọc hoặc nghe, thì còn cả một chặng đường dài.
- 0:44 Hôm nay, chúng ta sẽ cố gắng hiểu xem kính viễn vọng này thực sự đã quan sát được gì,
- 0:49 tại sao nó lại đáng ngạc nhiên, mức độ vững chắc của nó đến đâu,
- 0:52 và điều đó có thể thay đổi sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về lịch sử vũ trụ như thế nào.
- 1:02 Vì đây là điều chúng ta sẽ nói đến, hãy bắt đầu bằng cách nhắc lại ngắn gọn Vụ Nổ Lớn là gì.
- 1:07 Đây là một mô hình về lịch sử vũ trụ cho chúng ta biết rằng khoảng 13,8 tỷ năm trước,
- 1:13 vũ trụ ở trong trạng thái cực kỳ đặc và nóng,
- 1:16 và từ đó đã giãn nở và nguội đi, tạo ra các nguyên tử, các ngôi sao, các thiên hà.
- 1:23 Đằng sau ý tưởng này là một mô hình toán học chính xác
- 1:26 xuất phát từ các phương trình của thuyết tương đối rộng
- 1:29 và cho phép chúng ta tái tạo chính xác sự tiến hóa của vũ trụ trong suốt 13,8 tỷ năm đó.
- 1:35 Và quan trọng nhất, ngày nay chúng ta có nhiều quan sát vật lý thiên văn
- 1:39 đến để củng cố mô hình Vụ Nổ Lớn,
- 1:42 bằng cách cung cấp thông tin cho chúng ta về trạng thái của vũ trụ ở các thời kỳ khác nhau.
- 1:45 Chúng ta có thể kể đến quá trình tổng hợp hạt nhân nguyên thủy,
- 1:48 bức xạ nền vũ trụ, mà chúng ta có thể mô tả với độ chính xác đáng kinh ngạc,
- 1:52 sự giãn nở của vũ trụ mà chúng ta có thể đo lường chính xác nhờ định luật Hubble,
- 1:57 hoặc sự phân bố của các thiên hà và cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ.
- 2:02 Nói về mặt khoa học, mô hình Vụ Nổ Lớn rất vững chắc,
- 2:05 và không có nhà nghiên cứu nào trong lĩnh vực này đặt câu hỏi một cách đáng kể.
- 2:09 Tuy nhiên, đúng là không phải mọi thứ đều đã rõ ràng
- 2:12 và mô hình này liên quan đến một số thành phần mà bản chất của chúng chưa được làm sáng tỏ,
- 2:17 như vật chất tối hay lạm phát vũ trụ.
- 2:19 Tôi đã dành khá nhiều video để nói về các yếu tố khác nhau này
- 2:22 và tôi xin giới thiệu các bạn xem lại để biết thêm chi tiết.
- 2:24 Sau những nhắc nhở ngắn gọn về mô hình Vụ Nổ Lớn,
- 2:27 bây giờ chúng ta hãy xem kính viễn vọng James Webb đã quan sát được gì,
- 2:30 và điều đó có thể đặt ra nghi vấn cho mô hình này.
- 2:33 Đối với những ai chưa biết, kính viễn vọng này đã được phóng bởi Ariane 5 vào tháng 12 năm 2021
- 2:37 và đã cung cấp những hình ảnh đầu tiên vào mùa hè năm 2022.
- 2:40 Nó là người kế nhiệm của Kính viễn vọng không gian Hubble,
- 2:43 nhưng rõ ràng nó mạnh hơn nhiều,
- 2:46 điều này cho phép nó nhìn thấy các vật thể ở xa hơn nữa.
- 2:49 Nhưng trong thiên văn học, khi nói về việc nhìn thấy các vật thể rất xa,
- 2:52 có một điều hơi phản trực giác xảy ra.
- 2:55 Chúng ta biết rằng ánh sáng không di chuyển tức thời,
- 2:57 nó có một tốc độ nhất định, khoảng 300.000 km mỗi giây.
- 3:01 Và do đó, khi một tia sáng đến kính viễn vọng, giả sử vào lúc này,
- 3:05 tia sáng này thực ra đã được phát ra từ nguồn của nó cách đây một thời gian,
- 3:08 thời gian mà ánh sáng đã mất để thực hiện cuộc hành trình,
- 3:11 một khoảng thời gian càng dài khi vật thể chúng ta quan sát càng xa.
- 3:16 Ví dụ, hai thiên hà này mà chúng ta gọi là thiên hà bướm,
- 3:19 chúng ta nhìn thấy chúng như chúng đã từng cách đây khoảng 65 triệu năm.
- 3:23 Nhưng chúng ta không biết chúng trông như thế nào ngày nay.
- 3:26 Ngược lại, nếu có các nhà thiên văn học ngoài hành tinh trong những thiên hà đó
- 3:29 với những kính viễn vọng mạnh mẽ đáng kinh ngạc,
- 3:32 thì hãy yên tâm, họ không thể nhìn thấy chúng ta, những con người.
- 3:35 Hiện tại, họ đang nhìn thấy Trái Đất như nó đã từng
- 3:38 cách đây 65 triệu năm, gần như vào thời điểm khủng long tuyệt chủng.
- 3:42 Và chúng ta có thể đẩy xa hơn nữa.
- 3:44 Nếu ánh sáng từ một thiên hà xa xôi mất 13 tỷ năm để đến được với chúng ta,
- 3:48 thì chúng ta sẽ thấy thiên hà đó như nó đã từng cách đây 13 tỷ năm,
- 3:52 khi vũ trụ mới chỉ khoảng 800 triệu năm tuổi.
- 3:56 Với kính thiên văn, nhìn rất xa, chúng ta có thể quay ngược về quá khứ của vũ trụ
- 4:00 và từ đó hiểu được nó đã như thế nào trong những thời kỳ xa xôi đó.
- 4:04 Nhưng làm thế nào chúng ta biết được một vật thể vật lý thiên văn mà chúng ta quan sát
- 4:07 thực sự ở rất xa?
- 4:09 Điều gì cho phép chúng ta ước tính khoảng cách của nó
- 4:12 và từ đó biết được chúng ta đang nhìn về quá khứ bao xa khi quan sát nó?
- 4:16 Vâng, chúng ta sử dụng hiện tượng dịch chuyển đỏ.
- 4:20 Chúng ta biết rằng do sự giãn nở của vũ trụ,
- 4:21 ánh sáng càng đi xa trong không gian trước khi đến được với chúng ta,
- 4:25 thì bước sóng của nó càng dài ra.
- 4:28 Và khi bước sóng dài ra, nó sẽ dịch chuyển về phía màu đỏ,
- 4:31 thậm chí là hồng ngoại.
- 4:33 Vì vậy, một vật thể càng ở xa, nó càng xuất hiện với chúng ta bị dịch chuyển về phía màu đỏ.
- 4:37 Nghe có vẻ là một ý hay, nhưng vẫn có một sự mơ hồ.
- 4:41 Hãy tưởng tượng tôi quan sát một thiên hà và thấy rằng nó thực sự khá đỏ.
- 4:46 Làm sao tôi biết được đó là một thiên hà ở xa
- 4:49 và do đó đã trải qua một sự dịch chuyển đáng kể,
- 4:51 hay chỉ đơn giản là một thiên hà gần hơn,
- 4:53 nhưng vốn dĩ có màu đỏ,
- 4:54 vì nó chứa nhiều ngôi sao đỏ, chẳng hạn?
- 4:58 Vâng, chúng ta biết rằng màu sắc của các ngôi sao có thể thay đổi,
- 5:00 đặc biệt là tùy thuộc vào nhiệt độ của chúng,
- 5:02 mà nhiệt độ lại phụ thuộc vào kích thước, tuổi tác của chúng.
- 5:04 Một số ngôi sao đỏ hơn những ngôi sao khác,
- 5:07 vậy làm thế nào chúng ta phân biệt giữa một thiên hà gần và có màu đỏ,
- 5:11 và một thiên hà ở xa bị dịch chuyển đỏ?
- 5:14 Vâng, chúng ta sử dụng các quang phổ ánh sáng,
- 5:17 tức là các đường cong biểu thị lượng ánh sáng mà kính thiên văn nhận được
- 5:21 theo các bước sóng khác nhau.
- 5:24 Tuy nhiên, các quang phổ này có những hình dạng khá đặc biệt mà chúng ta có thể giải thích được.
- 5:28 Đây là ví dụ về loại quang phổ mà chúng ta có thể quan sát.
- 5:31 Những gì chúng ta thấy ở đây là quang thông được đo
- 5:33 theo bước sóng của ánh sáng,
- 5:36 được biểu thị bằng nanomet.
- 5:37 Và chúng ta thấy có những đỉnh và đáy khá rõ rệt.
- 5:41 Những đỉnh và đáy này là do các vạch hấp thụ và phát xạ
- 5:44 của các nguyên tố khác nhau được tìm thấy trong các thiên hà.
- 5:47 Lấy hydro, nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ,
- 5:50 chúng ta biết rằng nó hấp thụ và phát ra ánh sáng ở những bước sóng rất đặc biệt
- 5:54 liên quan đến các chuyển đổi giữa các mức năng lượng của nguyên tử hydro.
- 5:59 Và điều này sẽ tạo ra các đỉnh và đáy trong quang phổ.
- 6:02 Ví dụ, trên quang phổ này, đỉnh ở khoảng 480 nanomet
- 6:05 tương ứng với cái mà chúng ta gọi là vạch Liemann-alpha của hydro,
- 6:09 bắt nguồn từ sự chuyển đổi giữa mức năng lượng 2 và mức năng lượng 1.
- 6:13 Về nguyên tắc, khi chúng ta đo nó trên Trái Đất,
- 6:15 vạch này có bước sóng khoảng 120 nanomet.
- 6:18 Tuy nhiên, ở đây, chúng ta thấy trên quang phổ rằng nó ở 480,
- 6:21 do sự dịch chuyển đỏ.
- 6:23 Hơn nữa, khi chúng ta nói về dịch chuyển đỏ,
- 6:25 cần biết rằng nó tác động lên các bước sóng như một yếu tố nhân.
- 6:29 Ở đây, có một hệ số khoảng 4 làm cho bước sóng chuyển từ 120 sang 480.
- 6:33 Và hơn nữa, chúng ta cũng tìm thấy cùng hệ số này trên các đặc điểm khác của quang phổ.
- 6:37 Vạch Liemann-alpha ở đây rất rõ ràng, nhưng chúng ta có thể xác định các vạch khác
- 6:41 và liên hệ chúng với các vạch khác của hydro hoặc các nguyên tố khác.
- 6:45 Trên quang phổ này, nếu chúng ta xem xét chi tiết,
- 6:48 chúng ta có thể đo được rằng tất cả các bước sóng đều được nhân với khoảng 4.
- 6:52 Để định lượng sự dịch chuyển đỏ một cách phổ quát,
- 6:55 chúng ta sử dụng một con số mà trong tiếng Anh gọi là redshift và thường ký hiệu là Z.
- 7:00 Để làm điều đó, chúng ta lấy hệ số nhân mà chúng ta đã tìm thấy
- 7:02 và chúng ta trừ đi 1.
- 7:04 Trong ví dụ tôi đã đưa ra, có một hệ số 4,
- 7:06 vậy nó tương ứng với độ dịch chuyển đỏ khoảng Z bằng 3.
- 7:10 Không có dịch chuyển nào cả, tức là Z bằng 0.
- 7:13 Và Z càng tăng, độ dịch chuyển càng lớn
- 7:16 và do đó vật thể chúng ta quan sát càng xa.
- 7:19 Điều đó có nghĩa là ánh sáng chúng ta nhận được đã được phát ra từ rất lâu rồi.
- 7:24 Đó là lý do tại sao mỗi khi chúng ta quan sát một vật thể vật lý thiên văn xa xôi,
- 7:27 chúng ta thường luôn đưa ra độ dịch chuyển đỏ của nó, tức là Z của nó.
- 7:30 Điều đó cho chúng ta biết cả về sự dịch chuyển bước sóng,
- 7:33 về khoảng cách của nó, mà còn về tuổi của nó.
- 7:36 Vì nhờ những gì chúng ta biết về sự giãn nở của vũ trụ,
- 7:39 chúng ta có thể liên hệ giá trị độ dịch chuyển đỏ với tuổi của vũ trụ
- 7:42 vào thời điểm ánh sáng được phát ra.
- 7:45 Đây là đường cong cho thấy mối liên hệ giữa hai điều này.
- 7:48 Đường cong bắt đầu ở 13,8 tỷ năm cho Z bằng 0.
- 7:52 Điều này hợp lý, nếu bạn đo độ dịch chuyển đỏ bằng 0, không có dịch chuyển,
- 7:56 tức là ánh sáng đã được phát ra rất gần đây,
- 7:59 tức là vào thời điểm vũ trụ có tuổi hiện tại của nó,
- 8:02 nghĩa là 13,8 tỷ năm.
- 8:05 Và độ dịch chuyển đỏ càng cao,
- 8:07 vũ trụ càng trẻ vào thời điểm ánh sáng được phát ra.
- 8:11 Đối với quang phổ chúng ta đã vẽ lúc nãy,
- 8:12 chúng ta đã ước tính độ dịch chuyển đỏ là 3
- 8:14 và chúng ta thấy rằng điều đó tương ứng với một vũ trụ chỉ khoảng 2 tỷ năm tuổi.
- 8:18 Và đối với độ dịch chuyển đỏ trên 6,
- 8:21 vũ trụ đã dưới một tỷ năm tuổi vào thời điểm ánh sáng được phát ra.
- 8:26 Vậy, tôi tóm tắt lại.
- 8:27 Nhờ các vạch hấp thụ và phát xạ trong quang phổ ánh sáng,
- 8:30 chúng ta có thể định lượng sự dịch chuyển đỏ của các vật thể vật lý thiên văn mà chúng ta phát hiện
- 8:34 và do đó chúng ta có thể ước tính mức độ chúng ta quay ngược thời gian khi quan sát chúng.
- 8:39 Để chiêm ngưỡng các thiên hà như chúng đã từng tồn tại
- 8:41 trong tỷ năm đầu tiên của vũ trụ,
- 8:43 chúng ta đã thấy, cần phải phát hiện độ dịch chuyển đỏ lớn hơn 6.
- 8:47 Điều đó có nghĩa là nhiều đặc điểm thú vị của quang phổ
- 8:51 sẽ bị dịch chuyển sang vùng hồng ngoại.
- 8:54 Và thật may mắn, kính viễn vọng James Webb được thiết kế để hoạt động rất hiệu quả
- 8:58 trong vùng hồng ngoại, tốt hơn nhiều so với người tiền nhiệm của nó, kính viễn vọng Hubble.
- 9:02 Tuy nhiên, Hubble đã từng phát hiện ra những thiên hà rất xa.
- 9:05 Ví dụ, kỷ lục của nó là thiên hà có tên GNZ11,
- 9:10 được đo ở độ dịch chuyển đỏ là 11,
- 9:12 tức là tương ứng với một thời kỳ mà vũ trụ chỉ mới 400 triệu năm tuổi.
- 9:16 Một thiên hà rất nguyên thủy, rất trẻ.
- 9:20 Nhưng điều mà các nhà vật lý thiên văn đã ước tính,
- 9:21 là thiên hà này, vào thời điểm đó, tương đối nhỏ,
- 9:25 có lẽ nhẹ hơn 100 lần so với thiên hà của chúng ta.
- 9:27 Và điều này khá hợp lý, chúng ta đang nói về một thiên hà còn rất trẻ,
- 9:30 chúng ta không mong đợi nó đã rất lớn.
- 9:33 Nhưng gần đây, kính viễn vọng James Webb, với sức mạnh vô song của nó,
- 9:37 đã có thể thực hiện những khám phá khá bất ngờ.
- 9:43 Những gì kính viễn vọng James Webb đã khám phá ra là các thiên hà
- 9:46 với độ dịch chuyển đỏ tương đối cao, từ 7 đến 9,
- 9:50 nhưng lại có khối lượng đáng ngạc nhiên.
- 9:52 Bạn thấy ở đây hình ảnh của các thiên hà này, lần này kèm theo dữ liệu liên quan,
- 9:56 độ dịch chuyển đỏ và khối lượng.
- 9:58 Điểm đầu tiên, vì độ dịch chuyển đỏ rất cao,
- 10:01 các bước sóng chúng ta quan sát được bị dịch chuyển rất nhiều vào vùng hồng ngoại.
- 10:04 Do đó, những bức ảnh này là ảnh màu giả, nếu không chúng ta sẽ không thấy gì.
- 10:07 Tiếp theo, độ dịch chuyển đỏ ở mức này, từ 7 đến 9,
- 10:11 có nghĩa là chúng ta thấy các thiên hà này như chúng đã từng tồn tại
- 10:14 khoảng 700 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn,
- 10:16 tức là rất sớm trong lịch sử vũ trụ.
- 10:18 Cuối cùng, khối lượng ước tính được đưa ra ở đây theo tỷ khối lượng Mặt Trời.
- 10:22 Chúng ta sử dụng khối lượng Mặt Trời làm đơn vị,
- 10:25 và nó được biểu thị bằng ký hiệu nhỏ này, một chấm trong một vòng tròn.
- 10:29 Để so sánh, Dải Ngân Hà hiện tại có khối lượng khoảng 50 đến 100 tỷ.
- 10:33 Vì vậy, bạn thấy rằng chúng ta đang nói về những thiên hà gần như lớn bằng thiên hà của chúng ta.
- 10:37 Và điều này, chúng ta không ngờ rằng nó có thể xảy ra.
- 10:40 Để hiểu kết quả này và thấy nó đáng lo ngại như thế nào,
- 10:43 tôi cần làm rõ một vài điều.
- 10:44 Để hiểu kết quả này và thấy nó đáng lo ngại như thế nào,
- 10:46 tôi cần làm rõ một điều.
- 10:48 Ở đây chúng ta đang nói về khối lượng sao của thiên hà,
- 10:50 tức là khối lượng của các ngôi sao mà nó chứa.
- 10:53 Nói chung, nếu chúng ta xem xét tổng khối lượng của một thiên hà,
- 10:57 chúng ta biết rằng chỉ khoảng một phần năm là vật chất thông thường,
- 11:00 chúng ta gọi đó là vật chất baryon.
- 11:02 Tất cả phần còn lại là vật chất tối.
- 11:05 Sau đó, trong vật chất baryon này,
- 11:07 chỉ một phần nhỏ tồn tại dưới dạng các ngôi sao phát sáng,
- 11:10 mà chúng ta có thể quan sát ánh sáng của chúng.
- 11:12 Đó là khối lượng sao.
- 11:14 Tất cả phần còn lại chủ yếu ở dạng khí phân tán giữa các ngôi sao,
- 11:17 chủ yếu là hydro và heli.
- 11:20 Và do đó, trên những hình ảnh này, khi chúng ta ước tính khối lượng của một thiên hà,
- 11:23 chúng ta chỉ nói về khối lượng sao,
- 11:25 mà chúng ta biểu thị bằng tỷ khối lượng Mặt Trời.
- 11:28 Vậy tại sao những thiên hà này lại khiến chúng ta ngạc nhiên?
- 11:30 Chà, bởi vì khối lượng sao của chúng quá lớn
- 11:33 so với những gì chúng ta mong đợi ở những thiên hà còn rất trẻ.
- 11:36 Tôi đã đề cập trước đó rằng một trong những xác nhận thực nghiệm
- 11:39 của mô hình Vụ Nổ Lớn đến từ cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ.
- 11:43 Chúng ta thực sự có thể mô phỏng sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà
- 11:47 và so sánh nó với những gì chúng ta đang quan sát trong vũ trụ hiện nay.
- 11:50 Tôi đã dành một video cho chủ đề này.
- 11:52 Điều đó hoạt động rất tốt và những mô phỏng này đặc biệt cho phép
- 11:55 biết được tốc độ hình thành của các thiên hà,
- 11:58 cũng như các ngôi sao bên trong chúng.
- 12:00 Vì vậy, chúng ta có thể ước tính số lượng thiên hà
- 12:03 mà chúng ta nên mong đợi ở mỗi giai đoạn trong lịch sử vũ trụ
- 12:06 và kích thước của những thiên hà này có thể là bao nhiêu.
- 12:09 Và đây là điều cho phép chúng ta nói rằng việc phát hiện ra những thiên hà này
- 12:12 vừa trẻ vừa đầy sao là khá khó xảy ra.
- 12:16 Đối với những ai thích chi tiết, chúng ta có thể ước tính sự phong phú
- 12:19 của các quầng vật chất tối và do đó là các thiên hà có thể có
- 12:22 tùy thuộc vào kích thước và độ dịch chuyển đỏ của chúng.
- 12:24 Càng quay ngược thời gian về phía các độ dịch chuyển đỏ cao,
- 12:27 thì các thiên hà lớn càng khó xảy ra.
- 12:30 Và đây là điều cho phép chúng ta nói rằng một vài thiên hà này
- 12:33 được kính viễn vọng James Webb quan sát dường như không khớp lắm.
- 12:37 Chúng quá lớn so với tuổi của chúng.
- 12:39 Chúng không phải là không thể, nhưng chúng nên rất hiếm.
- 12:42 Chúng ta đã thấy một vài cái.
- 12:44 Vì vậy, chúng ta có một vấn đề,
- 12:46 hoặc điều mà các nhà vật lý thiên văn thích gọi là một sự căng thẳng.
- 12:49 Tôi đã từng nói với bạn về sự căng thẳng về giá trị của hằng số Hubble.
- 12:53 Ở đây cũng vậy.
- 12:54 Lý thuyết và các quan sát không khớp lắm
- 12:56 và chúng ta sẽ phải hiểu và cố gắng giải quyết sự căng thẳng này.
- 13:00 Vậy bây giờ, hãy cùng xem xét các hướng giải quyết.
- 13:08 Khi gặp tình huống như thế này,
- 13:09 điều đầu tiên cần làm trước khi đưa ra các lý thuyết mới
- 13:12 là phải đảm bảo rằng các phép đo đáng tin cậy.
- 13:15 Và hiện tại, điều đó vẫn chưa hoàn toàn đúng.
- 13:17 Trước hết, chúng ta nhận ra rằng kính viễn vọng James Webb
- 13:19 hoạt động tốt hơn nhiều so với dự kiến
- 13:21 và do đó cần phải hiệu chỉnh lại,
- 13:23 điều này đã làm giảm bớt một chút các kết quả.
- 13:26 Trên hình này, chúng ta thấy màu đỏ là các dịch chuyển đỏ
- 13:28 và khối lượng sao ước tính của các thiên hà
- 13:31 như đã được công bố trong bài báo cuối cùng
- 13:33 trên tạp chí Nature vào tháng 2 năm 2023.
- 13:36 Và đây là cùng một biểu đồ
- 13:38 trong phiên bản đầu tiên được công bố trên web vào tháng 7 năm 2022.
- 13:42 Chúng ta thấy rất rõ rằng họ đã phải giảm bớt
- 13:45 tham vọng của mình do việc hiệu chỉnh lại.
- 13:47 Vì vậy, sự căng thẳng lớn được công bố ban đầu
- 13:50 không còn lớn như vậy nữa.
- 13:52 Tiếp theo, tôi đã giải thích cho các bạn lúc nãy
- 13:54 cách chúng ta có thể ước tính dịch chuyển đỏ của một thiên hà
- 13:57 từ các quang phổ ánh sáng
- 13:59 bao phủ toàn bộ một dải bước sóng.
- 14:01 Tuy nhiên, trên thực tế, chúng ta không có các quang phổ đó.
- 14:05 Như tôi đã kể trong video của mình về James Webb,
- 14:07 kính viễn vọng này được trang bị nhiều thiết bị.
- 14:10 Một số, như NIRSPEC,
- 14:12 thực sự cho phép thực hiện quang phổ học,
- 14:14 tức là đo các quang phổ ánh sáng hoàn chỉnh,
- 14:17 nhưng chúng thường được sử dụng trên một đối tượng cụ thể
- 14:20 khi chúng ta đã biết mình đang tìm kiếm gì.
- 14:22 Ở đây, những thiên hà kỳ lạ này đã được phát hiện
- 14:25 bằng một thiết bị tổng quát hơn gọi là NIRCAM
- 14:28 và được dùng để quan sát những phần lớn hơn của bầu trời
- 14:31 để phát hiện các vật thể mới.
- 14:33 Và với thiết bị NIRCAM, chúng ta không có quyền truy cập vào các quang phổ hoàn chỉnh,
- 14:37 chỉ có một vài giá trị được đo qua các bộ lọc.
- 14:40 Và do đó chỉ cung cấp một vài điểm trên đường cong quang phổ.
- 14:44 Đây là một hình ảnh trích từ bài báo về một trong những thiên hà ứng cử viên.
- 14:48 Màu đen, chúng ta thấy các giá trị được đo bằng bộ lọc
- 14:51 ở bảy bước sóng khác nhau.
- 14:54 Và từ đó, để ước tính dịch chuyển đỏ,
- 14:56 chúng ta phải tìm một quang phổ lý thuyết
- 14:59 phù hợp với vài điểm đó.
- 15:02 Đây là điều chúng ta thấy ở đây bằng màu đỏ,
- 15:04 đó chính là quang phổ lý thuyết có khả năng nhất với các phép đo này.
- 15:08 Và nó tương ứng với dịch chuyển đỏ là 8.
- 15:10 Đây là giá trị được công bố.
- 15:12 Bạn có thể hình dung rằng chỉ với 7 điểm,
- 15:14 có thể có những quang phổ khác cũng không quá tệ.
- 15:18 Và đó là lý do tại sao trong hình,
- 15:20 có một đường cong nhỏ chỉ ra xác suất của các dịch chuyển đỏ khác nhau.
- 15:24 Điều đó có nghĩa là, đối với thiên hà này, khả năng cao nhất
- 15:27 thực sự là dịch chuyển đỏ bằng 8.
- 15:29 Nhưng trên thực tế, nó có thể nằm ở đâu đó giữa 7,5 và 9.
- 15:33 Nếu tôi kể cho các bạn tất cả những điều này, đó là để cho các bạn thấy
- 15:35 rằng khi công bố giá trị dịch chuyển đỏ được đo
- 15:38 từ quang phổ, một mặt, nó đòi hỏi khá nhiều tính toán để đạt được,
- 15:42 và mặt khác, có những sự không chắc chắn.
- 15:45 Còn đối với khối lượng sao được công bố,
- 15:47 liệu có sự không chắc chắn nào không?
- 15:49 Bởi vì đó vẫn là kết quả nổi bật của bài báo,
- 15:51 những thiên hà trông đặc biệt đồ sộ.
- 15:54 Vâng, ở đây cũng vậy, phương pháp này rất tinh tế và có những điều không chắc chắn.
- 15:58 Vậy, làm thế nào để ước tính khối lượng sao của một thiên hà?
- 16:02 Đầu tiên, chúng ta có thể đo độ sáng biểu kiến của nó.
- 16:06 Và nếu chúng ta biết khoảng cách của nó, điều mà dịch chuyển đỏ cho chúng ta biết,
- 16:09 chúng ta có thể suy ra độ sáng nội tại của nó.
- 16:12 Theo trực giác, độ sáng nội tại càng cao,
- 16:15 càng có nhiều sao, do đó khối lượng sao càng lớn.
- 16:19 Dễ phải không?
- 16:21 À không, bởi vì thật không may, khối lượng của một thiên hà
- 16:24 không hoàn toàn tỷ lệ thuận với độ sáng của nó.
- 16:27 Hãy xem nó hoạt động như thế nào.
- 16:29 Hãy tưởng tượng tôi đo độ sáng nội tại của một thiên hà
- 16:32 và tôi thấy nó tương ứng với 1.000 lần độ sáng của Mặt Trời.
- 16:35 Thực ra, 1.000 lần là quá nhỏ đối với một thiên hà thực sự,
- 16:38 nhưng đây chỉ là ví dụ.
- 16:40 Một giả thuyết tự nhiên sẽ là nói rằng
- 16:42 nó chứa khoảng 1.000 ngôi sao giống như Mặt Trời.
- 16:45 Mặt Trời, theo định nghĩa, có khối lượng bằng 1 khối lượng Mặt Trời
- 16:48 và độ sáng bằng 1 độ sáng Mặt Trời.
- 16:51 Vì vậy, thiên hà của tôi sẽ có khối lượng 1.000 khối lượng Mặt Trời.
- 16:54 Dễ dàng.
- 16:56 Nhưng điều đó chỉ đúng nếu tất cả các ngôi sao tạo nên thiên hà của tôi
- 16:59 đều giống như Mặt Trời.
- 17:01 Và giả sử thay vào đó, chúng được tạo thành từ những ngôi sao xanh lớn
- 17:04 như sao Spica.
- 17:06 Một ngôi sao xanh có thể, chỉ riêng nó,
- 17:08 có độ sáng gấp 1.000 lần Mặt Trời
- 17:11 trong khi chỉ có khối lượng gấp 5 lần.
- 17:14 Với giả thuyết này, chúng ta sẽ chỉ có một ngôi sao trong thiên hà
- 17:17 để giải thích độ sáng này
- 17:19 và do đó khối lượng ước tính chỉ là 5 khối lượng Mặt Trời,
- 17:22 tức là thấp hơn 200 lần so với giả thuyết trước đó.
- 17:25 Ngược lại, những ngôi sao mà chúng ta gọi là sao lùn đỏ
- 17:28 có thể có độ sáng yếu hơn 100 lần so với Mặt Trời
- 17:31 trong khi nặng 0,2 khối lượng Mặt Trời.
- 17:34 Để giải thích tổng độ sáng của thiên hà của tôi bằng các sao lùn đỏ,
- 17:38 sẽ cần 100.000 ngôi sao,
- 17:40 điều này sẽ tương đương với tổng khối lượng 20.000 khối lượng Mặt Trời.
- 17:43 Vì vậy, bạn thấy rằng đối với một độ sáng nhất định của thiên hà,
- 17:46 ở đây là 1.000 độ sáng Mặt Trời,
- 17:48 khối lượng sao tương ứng
- 17:50 có thể dễ dàng thay đổi từ 5 đến 20.000
- 17:53 tùy thuộc vào các giả thuyết chúng ta đưa ra về các ngôi sao tạo nên thiên hà.
- 17:57 Và do đó, suy ra khối lượng sao của một thiên hà
- 18:00 chỉ từ độ sáng nội tại của nó,
- 18:02 thực ra, rất phức tạp.
- 18:04 May mắn thay, chúng ta có những cách để ước tính
- 18:06 số lượng sao của mỗi loại
- 18:08 mà chúng ta có thể tìm thấy trong một thiên hà.
- 18:10 Chúng ta tiến hành theo hai bước.
- 18:11 Đầu tiên, đối với một thiên hà mới vừa hình thành,
- 18:14 chúng ta mong đợi một sự phân bố nhất định
- 18:16 về khối lượng của các ngôi sao mới.
- 18:18 Điều này được gọi là hàm khối lượng ban đầu.
- 18:20 Sau đó, chúng ta cần biết tuổi của thiên hà
- 18:23 để biết sự phân bố này đã thay đổi như thế nào.
- 18:26 Không phải tuổi của thiên hà, không phải thời gian đã trôi qua kể từ Vụ Nổ Lớn.
- 18:30 May mắn thay, chúng ta có thể ước tính tuổi này
- 18:32 nhờ một đặc điểm khác của quang phổ
- 18:34 mà chúng ta gọi là bước nhảy Balmer.
- 18:37 Đó là bước nhảy nhỏ mà chúng ta thấy ở đây
- 18:39 và kích thước của nó cho chúng ta biết
- 18:41 về sự phong phú của các loại sao khác nhau,
- 18:43 nhỏ, trung bình, lớn.
- 18:45 Tuy nhiên, tôi xin nhắc lại ở đây rằng chúng ta không thực sự đo lường bước nhảy này.
- 18:48 Chúng ta đoán nó bằng cách cố gắng
- 18:50 ghép các quang phổ vào 7 điểm đo của chúng ta.
- 18:53 Và đó là lý do tại sao có rất nhiều sự không chắc chắn
- 18:55 về khối lượng sao của các thiên hà.
- 18:57 Tóm lại, điều cần nhớ là,
- 18:59 khi chúng ta ước tính khối lượng của các thiên hà này,
- 19:01 chúng ta thực sự phải đưa ra khá nhiều giả thuyết
- 19:03 và tính toán để cố gắng rút ra một giá trị
- 19:05 từ vài điểm đo mà chúng ta có.
- 19:08 Và để chắc chắn, chúng ta cần có quang phổ đầy đủ.
- 19:12 Vậy thì đừng lo lắng, bây giờ chúng ta đã phát hiện ra các thiên hà này,
- 19:15 sẽ có các chiến dịch quan sát chuyên biệt
- 19:17 nơi kính viễn vọng James Webb có thể đặc biệt
- 19:20 nhắm vào vài thiên hà ứng cử viên này
- 19:22 và tạo ra một quang phổ
- 19:24 để xác nhận hoặc bác bỏ những gì đã được phát hiện cho đến nay.
- 19:28 Nếu các phép đo được xác nhận và chống lại các giải thích thay thế,
- 19:32 điều đó thực sự có nghĩa là có một sự căng thẳng,
- 19:34 một điều mà chúng ta không thể giải thích được
- 19:36 bằng các mô hình hiện tại của chúng ta về sự tiến hóa của vũ trụ
- 19:39 và sự hình thành của các thiên hà.
- 19:41 Có lẽ chúng ta sẽ phải xem xét lại một số khía cạnh của các mô hình
- 19:44 như sự phân bố khối lượng ban đầu của các ngôi sao
- 19:47 hoặc có lẽ chúng ta sẽ phải xem xét những thay đổi quan trọng hơn
- 19:50 như chúng ta đã cố gắng làm
- 19:51 để giải quyết sự căng thẳng về hằng số Hubble.
- 19:54 Trong mọi trường hợp, chúng ta sẽ phải kiên nhẫn
- 19:56 và chờ đợi các phép đo chính xác hơn
- 19:58 để biết liệu các thiên hà này có thực sự kỳ lạ đến vậy hay không.
- 20:01 Cảm ơn bạn đã theo dõi video.
- 20:03 Như mọi khi, hãy đăng ký nếu bạn chưa làm.
- 20:05 Tham gia máy chủ Discord của Science Étonnante
- 20:07 để tiếp tục thảo luận.
- 20:09 Liên kết có trong phần mô tả.
- 20:10 Và tôi sẽ gặp lại các bạn rất sớm trong một video mới.
- 20:12 Hẹn gặp lại!
Cette vidéo explore les découvertes surprenantes du télescope spatial James Webb (JWST) concernant des galaxies massives dans l'univers primordial. Elle commence par aborder les affirmations sensationnalistes selon lesquelles ces découvertes remettraient en question la théorie du Big Bang, avant de clarifier que ce n'est pas le cas. Le narrateur rappelle d'abord les fondements solides du modèle du Big Bang, étayé par de nombreuses observations astrophysiques comme la nucléosynthèse primordiale, le rayonnement fossile, l'expansion de l'univers et la structure à grande échelle des galaxies. Il souligne que le Big Bang est un modèle robuste, bien que certains de ses ingrédients, comme la matière noire ou l'inflation, restent à élucider. Le cœur de la vidéo se concentre sur la capacité du JWST à observer des objets très lointains, ce qui équivaut à remonter dans le temps. Le concept de décalage vers le rouge (redshift, noté Z) est expliqué en détail comme un moyen de déterminer la distance et l'âge des objets cosmiques à partir de l'analyse de leurs spectres lumineux, notamment les raies d'absorption et d'émission de l'hydrogène. Le JWST, étant particulièrement performant dans l'infrarouge, a pu détecter des galaxies avec des redshifts élevés (entre 7 et 9), correspondant à une époque où l'univers n'avait qu'environ 700 millions d'années. La surprise vient de la masse stellaire de ces galaxies, estimée à plusieurs dizaines de milliards de masses solaires, ce qui est beaucoup plus élevé que ce que les simulations actuelles de formation des galaxies prévoient pour une période si précoce de l'univers. Cette divergence est qualifiée de « tension » entre la théorie et l'observation. La vidéo examine ensuite les incertitudes entourant ces mesures. Premièrement, une recalibration des données du JWST a déjà modéré les estimations initiales. Deuxièmement, les redshifts sont souvent estimés à partir de mesures photométriques (via des filtres NIRCAM) plutôt que de spectres complets (via NIRSPEC), introduisant des marges d'erreur. Troisièmement, l'estimation de la masse stellaire est complexe, car elle dépend d'hypothèses sur la composition stellaire et l'âge de la galaxie, informations également dérivées de données spectrales limitées. En conclusion, la vidéo insiste sur la nécessité d'observations spectroscopiques plus précises pour confirmer ces découvertes. Si elles sont validées, ces observations pourraient nécessiter une révision de certains aspects des modèles de formation des galaxies ou de la distribution de masse initiale des étoiles, plutôt qu'une remise en question fondamentale du Big Bang.
Subtitle timing
Subtitles out of sync with the audio? Nudge the timing here:
Negative = subtitles earlier, positive = later. Saved on this device, separately for each video and clip.
Report a mistake
Tell us what's wrong. We review every report.
0 comments
Be the first to comment.