Οι παρατηρήσεις σε βάθος πεδίου του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb στο πλαίσιο της JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) δείχνουν ξεκάθαρα ότι οι περισσότεροι από τους γαλαξίες περιστρέφονται σε κατεύθυνση αντίθετη από την φορά περιστροφής του Γαλαξία. Αυτό η μη τυχαιότητα στην κατεύθυνση της περιστροφής των γαλαξιών αντιβαίνει στις κοσμολογικές αρχές που απαιτούν Ο αριθμός των γαλαξιών που περιστρέφονται προς μια κατεύθυνση να είναι σχεδόν ίδιος με τον αριθμό των γαλαξιών που περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Η τυπική κοσμολογική αρχή (CP) έχει την άποψη ότι το σύμπαν είναι ομοιογενές και ισότροπο σε μεγάλη κλίμακα, δηλαδή, το σύμπαν είναι το ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις, δεν υπάρχει κατευθυντική προτίμηση. Η ακριβής αιτία της παρατηρούμενης ασυνέπειας δεν είναι γνωστή. Ισως, η κοσμολογική αρχή είναι ατελής στην αποτύπωση της δομής μεγάλης κλίμακας του σύμπαντος και το σύμπαν ξεκίνησε με μια περιστροφή ή έχει ένα επαναλαμβανόμενο φράκταλ μοτίβο.
Η κοσμολογική αρχή (CP) είναι μια από τις βασικές ιδέες στην κοσμολογία. Σύμφωνα με αυτό, το σύμπαν είναι και ομογενές και ισότροπο, σε αρκετά μεγάλη κλίμακα, δηλαδή, το σύμπαν είναι το ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις, δεν υπάρχει κατευθυντική προτίμηση. Στο πλαίσιο της φοράς περιστροφής των γαλαξιών, η τυπική κοσμολογική αρχή υπονοεί ότι ο αριθμός των γαλαξιών που περιστρέφονται προς μία κατεύθυνση πρέπει να είναι σχεδόν ίδιος με τον αριθμό των γαλαξιών που περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ωστόσο, προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι αυτό δεν συμβαίνει και πρότειναν μια ασυμμετρία στην κατεύθυνση της περιστροφής των γαλαξιών. Η πρόσφατη ανάλυση εξαιρετικά λεπτομερών εικόνων γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν που παρέχεται από το JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) δείχνει ξεκάθαρα ότι οι περισσότεροι γαλαξίες στα βαθιά πεδία περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κατεύθυνση περιστροφής του γαλαξία μας.
| Milky Way – ο γαλαξίας στον οποίο ζούμε 1. Ο οικιακός μας γαλαξίας Milky Way είναι ένας σπειροειδής γαλαξίας με επίπεδη δομή σε σχήμα δίσκου. 2. Όλα τα αστέρια (συμπεριλαμβανομένου του ήλιου) και το αέριο στο δίσκο περιστρέφονται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο αριστερόστροφα (για τον παρατηρητή πάνω από το γαλαξιακό επίπεδο). 3. Ο ήλιος μαζί με ολόκληρο το πλανητικό του σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της Γης, βρίσκεται στον σπειροειδή βραχίονα Orion-Cygnus περίπου 25,000 έτη φωτός από το γαλαξιακό κέντρο και χρειάζονται περίπου 230 εκατομμύρια χρόνια για να ολοκληρωθεί μια περιστροφή γύρω από το κέντρο. 4. Η Γη, η θέση των παρατηρήσεών μας, περιστρέφεται επίσης γύρω από το γαλαξιακό κέντρο αριστερόστροφα μαζί με οτιδήποτε άλλο στον Γαλαξία μας. |
| JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) 1. Σκοπός: μελέτη του πρώιμου σύμπαντος 2. Μελετά τον σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών από την υψηλή μετατόπιση προς το κοσμικό μεσημέρι (που αντιστοιχεί σε μετατοπίσεις στο κόκκινο του z = 2–3, όταν το σύμπαν ήταν ηλικίας περίπου 2 έως 3 δισεκατομμυρίων ετών) 3. Χρησιμοποιεί υπέρυθρη απεικόνιση και φασματοσκοπία στα βαθιά πεδία GOODS-S και GOODS-N (το GOODS-N συμπίπτει με το Βόρειο βαθύ πεδίο του Hubble, ενώ το GOODS-S συμπίπτει με το Βαθύ Πεδίο του Chandra). 4. Τον πρώτο χρόνο, οι ερευνητές του JADES συνάντησαν εκατοντάδες υποψήφιους γαλαξίες από τα πρώτα 650 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. |
| Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) 1. Συνδυάζει βαθιές παρατηρήσεις από τρία Μεγάλα Αστεροσκοπεία: το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer και το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra, μαζί με δεδομένα από άλλα τηλεσκόπια. 2. Δίνει τη δυνατότητα στους αστρονόμους να μελετήσουν τον σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών στο μακρινό, πρώιμο σύμπαν. 3. στοχεύει να ενώσει εξαιρετικά βαθιές παρατηρήσεις από τα Μεγάλα Παρατηρητήρια της NASA (Spitzer, Hubble και Chandra), τα Herschel και XMM-Newton της ESA και τις πιο ισχυρές επίγειες εγκαταστάσεις. |
Στις εικόνες βαθέων πεδίων του πρώιμου σύμπαντος που τραβήχτηκαν από το JWST στο πλαίσιο του προγράμματος JADES, βρέθηκε ότι ο αριθμός των γαλαξιών που περιστρέφονται σε κατεύθυνση αντίθετη από την κατεύθυνση περιστροφής του Γαλαξία είναι 50% υψηλότερος από τον αριθμό των γαλαξιών που περιστρέφονται στην ίδια κατεύθυνση με τον Γαλαξία. Έτσι, υπάρχει μια έντονη ασυμμετρία στην κατανομή των κατευθύνσεων περιστροφής των γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν.
Ο ακριβής λόγος που ευθύνεται για την παρατηρούμενη ασυμμετρία που αντίκειται στην Καθιερωμένη Κοσμολογική Αρχή είναι άγνωστος. Η ιδέα ότι «το σύμπαν είναι ομοιογενές και ισότροπο σε μεγάλη κλίμακα» δεν αποδεικνύεται. Οι παρατηρήσεις σε βάθος πεδίου του JWST φαίνεται να το παραβιάζουν. Ίσως, η αρχή να είναι ελλιπής και να μην αποτυπώνει σωστά τη δομή μεγάλης κλίμακας (LSS) του πρώιμου σύμπαντος.
Τα εναλλακτικά κοσμολογικά μοντέλα παραβιάζουν την υπόθεση της ισοτροπίας της Καθιερωμένης Κοσμολογικής Αρχής, αλλά εξηγούν την παρατηρούμενη παραβίαση της συμμετρίας προς την κατεύθυνση της περιστροφής των γαλαξιών. Η κοσμολογία της μαύρης τρύπας (BHC) και η θεωρία του περιστρεφόμενου Σύμπαντος είναι ένα τέτοιο εναλλακτικό μοντέλο. Σύμφωνα με αυτό, το σύμπαν φιλοξενείται μέσα σε μια μαύρη τρύπα σε ένα γονικό σύμπαν. Επειδή, μια μαύρη τρύπα περιστρέφεται, το σύμπαν που φιλοξενείται μέσα σε μια μαύρη τρύπα περιστρέφεται επίσης προς την ίδια κατεύθυνση, επομένως ένα τέτοιο σύμπαν έχει έναν άξονα ή μια προτιμώμενη κατεύθυνση περιστροφής που μπορεί να εξηγήσει γιατί οι περισσότεροι από τους γαλαξίες που παρατηρούνται στο βαθύ πεδίο JWST έχουν μία φορά περιστροφής. Η φράκταλ δομή του σύμπαντος είναι ένα άλλο εναλλακτικό μοντέλο που βασίζεται στην υπόθεση ότι η δομή μεγάλης κλίμακας του σύμπαντος έχει δομή φράκταλ. Το επαναλαμβανόμενο μοτίβο φράκταλ αναιρεί την τυχαιότητα στο σύμπαν, επομένως η παραβίαση της συμμετρίας στις κατευθύνσεις περιστροφής των γαλαξιών.
Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι η κοσμολογική αρχή είναι πράγματι έγκυρη, το σύμπαν είναι τυχαίο και η παρατηρούμενη μη τυχαιότητα στην κατεύθυνση της περιστροφής του γαλαξία στο βαθύ πεδίο JWST σε έναν παρατηρητή με βάση τη Γη είναι μια επίδραση της ταχύτητας περιστροφής των παρατηρούμενων γαλαξιών σε σχέση με την ταχύτητα περιστροφής του Γαλαξία στη φωτεινότητα των γαλαξιών. Οι γαλαξίες που περιστρέφονται σε κατεύθυνση αντίθετη από την φορά περιστροφής του Γαλαξία εμφανίζονται πιο φωτεινοί λόγω του φαινομένου μετατόπισης Doppler και είναι πιο πιθανό να παρατηρηθούν. Ωστόσο, δεδομένου ότι η επίδραση της ταχύτητας περιστροφής στη φωτεινότητα των γαλαξιών είναι ήπια, είναι δύσκολο να εξηγηθούν οι παρατηρήσεις που έγιναν μέσω του JADES και άλλων προγραμμάτων. Ίσως, κάποια άγνωστη πτυχή της φυσικής της περιστροφής των γαλαξιών επηρεάζει τις παρατηρήσεις.
***
αναφορές:
- Shamir L., 2025. Η κατανομή της περιστροφής των γαλαξιών στο JWST Advanced Deep Extragalactic Survey. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Τόμος 538, Τεύχος 1, Μάρτιος 2025, Σελίδες 76–91. Δημοσιεύθηκε στις 17 Φεβρουαρίου 2025. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf292
- Ειδήσεις του Kansas State University – Η μελέτη ερευνητή K-State κάνει αινιγματική παρατήρηση για τον Γαλαξία μας, τις περιστροφές των γαλαξιών στο βαθύ διάστημα. Δημοσιεύτηκε στις 12 Μαρτίου 2025. Διαθέσιμο στο https://www.k-state.edu/media/articles/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html
- Max-planck-gesellschaft. Ειδήσεις – Αποστολή διάσωσης για την κοσμολογική αρχή. Δημοσιεύτηκε 17 Σεπτεμβρίου 2024. Διαθέσιμο στο https://www.mpg.de/23150751/meerkat-absorption-line-survey-and-the-cosmological-principle
- Aluri PK, et al 2023. Είναι το Παρατηρήσιμο Σύμπαν συνεπές με την Κοσμολογική Αρχή; Classical and Quantum Gravity, Volume 40, Number 9. Δημοσιεύθηκε στις 4 Απριλίου 2023. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6382/acbefc
- Peterson C., . Γεννήθηκε το Σύμπαν μέσα σε μια Μαύρη Τρύπα; Διαθέσιμο στο https://www.newhaven.edu/_resources/documents/academics/surf/past-projects/2015/charles-peterson-paper.pdf
***
Σχετικά άρθρα:
- Πρώιμο Σύμπαν: Ο πιο μακρινός γαλαξίας “JADES-GS-z14-0″ Προκαλεί τα μοντέλα σχηματισμού γαλαξιών (12 Αύγουστος 2024)
- Ο James Webb (JWST) επαναπροσδιορίζει την εμφάνιση του γαλαξία Sombrero (Messier 104) (26 Νοέμβριος 2024)
- Επιταχυντές σωματιδίων για μελέτη του «Πολύ πρώιμου σύμπαντος»: Επιταχυντής Muon που αποδείχθηκε (31 Οκτωβρίου 2024)
- Παράδοξο των πλούσιων σε μέταλ αστέρια στο Πρώιμο Σύμπαν (27 Σεπτεμβρίου 2024)
- The Milky Way: A More Detailed Look of the Warp (18 Ιανουάριος 2021)
***
 unequivocally show that most of the galaxies rotate in direction opposite to the direction of rotation of Milky Way. This non-randomness in direction of galaxy rotation contravenes cosmological principles which requires number of galaxies rotating in one direction to be nearly the same as number of galaxies rotating in the opposite direction. The standard cosmological principle (CP) holds the view that the universe is homogenous and isotropic on large scale, i.e., universe is the same in all directions, there is no directional preference. The exact reason for the observed inconsistency is not known. Perhaps, the cosmological principle is incomplete in capturing large-scale structure of the universe and the universe began with a spin, or it has a repeating fractal pattern.){kind=link}