James Webbi kosmoseteleskoobi süvaväljavaatlused JWST Advanced Deep Extragaactic Survey (JADES) raames näitavad ühemõtteliselt, et enamik galaktikaid pöörleb Linnutee pöörlemissuunale vastupidises suunas. See galaktika pöörlemissuuna mittejuhuslikkus on vastuolus kosmoloogiliste põhimõtetega, mis nõuavad ühes suunas pöörlevate galaktikate arv on peaaegu sama suur kui vastassuunas pöörlevate galaktikate arv. Standardne kosmoloogiline põhimõte (CP) on seisukohal, et universum on homogeenne ja isotroopne suures mastaabis, st universum on kõigis suundades ühesugune, suunaeelistust ei ole. Täheldatud ebakõla täpne põhjus pole teada. Võib-olla, kosmoloogiline printsiip on universumi suuremahulise struktuuri tabamisel puudulik ja universum sai alguse pöörlemisest või sellel on korduv fraktaalmuster.
Kosmoloogiline printsiip (CP) on üks kosmoloogia põhiideest. Selle järgi on universum nii homogeenne kui isotroopne, piisavalt suures skaalas, st universum on igas suunas ühesugune, suunaeelistust ei ole. Galaktikate pöörlemissuuna kontekstis eeldab standardne kosmoloogiline põhimõte, et ühes suunas pöörlevate galaktikate arv peaks olema peaaegu sama palju kui vastassuunas pöörlevate galaktikate arv. Varasemad uuringud on aga näidanud, et see nii ei ole ja viitas galaktika pöörlemissuuna asümmeetriale. JWST Advanced Deep Extragaactic Survey (JADES) hiljutine varase universumi galaktikate ülimalt üksikasjalike piltide analüüs näitab ühemõtteliselt, et enamik süvaväljadel asuvaid galaktikaid pöörleb meie kodugalaktika Linnutee pöörlemissuunale vastupidises suunas.
| Linnutee – galaktika, milles me elame 1. Meie kodugalaktika Linnutee on lameda kettakujulise struktuuriga spiraalgalaktika. 2. Kõik tähed (ka päike) ja gaas kettal pöörlevad ümber galaktika keskme vastupäeva (vaatleja jaoks galaktika tasandist kõrgemal). 3. Päike koos kogu planeedisüsteemiga, kaasa arvatud Maa, asub Orion-Cygnuse spiraalis umbes 25,000 230 valgusaasta kaugusel galaktika keskmest ja ühe pöörde tegemiseks ümber keskpunkti kulub umbes XNUMX miljonit aastat. 4. Maa, meie vaatluste asukoht, pöörleb samuti ümber galaktika keskme vastupäeva koos kõige muuga Linnuteel. |
| JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) 1. Eesmärk: varajase universumi uurimine 2. Uurib galaktikate teket ja evolutsiooni suurest punanihkest kosmilise keskpäevani (vastab punanihketele z = 2–3, kui universum oli umbes 2–3 miljardit aastat vana) 3. Kasutab infrapuna pildistamist ja spektroskoopiat GOODS-S ja GOODS-N süvaväljadel (GOODS-N langeb kokku Hubble'i süvavälja põhjaga, GOODS-S aga Chandra Deep Field Southiga). 4. Esimesel aastal sattusid JADES-i teadlased sadadele kandidaatgalaktikatele esimese 650 miljoni aasta jooksul pärast Suurt Pauku. |
| Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) 1. Ühendab sügavaid vaatlusi kolmest suurest vaatluskeskusest: Hubble'i kosmoseteleskoobist, Spitzeri kosmoseteleskoobist ja Chandra röntgenobservatooriumist koos teiste teleskoopide andmetega. 2. Võimaldab astronoomidel uurida galaktikate teket ja arengut kauges varajases universumis. 3. eesmärk on ühendada NASA suurte vaatluskeskuste (Spitzer, Hubble ja Chandra), ESA Herscheli ja XMM-Newtoni ülimalt sügavad vaatlused ning kõige võimsamad maapealsed rajatised. |
JWST poolt JADES programmi raames jäädvustatud varase universumi süvaväljapiltidel on leitud, et Linnutee pöörlemissuunale vastupidises suunas pöörlevate galaktikate arv on 50% suurem kui Linnuteega samas suunas pöörlevate galaktikate arv. Seega on galaktikate pöörlemissuundade jaotuses varases universumis ilmne asümmeetria.
Kosmoloogilise standardpõhimõttega vastuolus oleva täheldatud asümmeetria täpne põhjus pole teada. Arusaam, et "universum on suures plaanis nii homogeenne kui ka isotroopne", ei ole tõestatud. JWST-i süvavälja vaatlused näivad seda rikkuvat. Võib-olla on põhimõte puudulik ega kajasta korralikult varajase universumi suuremahulist struktuuri (LSS).
Alternatiivsed kosmoloogilised mudelid rikuvad standardse kosmoloogilise printsiibi isotroopia eeldust, kuid selgitavad täheldatud sümmeetria rikkumist galaktika pöörlemissuunas. Musta augu kosmoloogia (BHC) ja pöörleva universumi teooria on selline alternatiivne mudel. Selle kohaselt asub universum emauniversumi mustas augus. Kuna must auk pöörleb, pöörleb ka mustas augus asuv universum samas suunas, seega on sellisel universumil telg või eelistatud pöörlemissuund, mis võib selgitada, miks enamikul JWST süvaväljas vaadeldavatest galaktikatest on üks pöörlemissuund. Universumi fraktaalstruktuur on teine alternatiivne mudel, mis põhineb eeldusel, et universumi suuremahulisel struktuuril on fraktaalstruktuur. Korduv fraktaalmuster muudab universumi juhuslikkuse olematuks, seega ka sümmeetria rikkumine galaktikate pöörlemissuundades.
Teine võimalus on see, et kosmoloogiline printsiip on tõepoolest kehtiv, universum on juhuslik ja JWST süvaväljas galaktikate pöörlemissuunas täheldatud mittejuhuslikkus Maa-põhise vaatleja jaoks on vaadeldavate galaktikate pöörlemiskiiruse ja Linnutee pöörlemiskiiruse mõju galaktikate heledusele. Linnutee pöörlemissuunale vastupidises suunas pöörlevad galaktikad näivad Doppleri nihkeefekti tõttu heledamad ja neid on tõenäolisem jälgida. Kuna aga pöörlemiskiiruse mõju galaktikate heledusele on kerge, on JADESi ja teiste programmide kaudu tehtud tähelepanekuid raske seletada. Võib-olla mõjutab vaatlusi mõni galaktikate pöörlemise füüsika tundmatu aspekt.
***
viited:
- Shamir L., 2025. Galaktika pöörlemise jaotus JWST Advanced Deep Extragaactic Survey uuringus. Royal Astronomical Society igakuised teated, 538. köide, 1. väljaanne, märts 2025, lk 76–91. Avaldatud 17. veebruaril 2025. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf292
- Kansase osariigi ülikooli uudised – K-osariigi teadlase uuring teeb Linnutee, süvakosmose galaktikate pöörlemise kohta mõistatuslikke tähelepanekuid. Postitatud 12. märtsil 2025. Saadaval aadressil https://www.k-state.edu/media/articles/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html
- Max-planck-gesellschaft. Uudised – Kosmoloogilise printsiibi päästemissioon. Postitatud 17. septembril 2024. Saadaval aadressil https://www.mpg.de/23150751/meerkat-absorption-line-survey-and-the-cosmological-principle
- Aluri PK et al 2023. Kas vaadeldav universum on kooskõlas kosmoloogilise printsiibiga? Klassikaline ja kvantgravitatsioon, 40. köide, number 9. Avaldatud 4. aprillil 2023. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6382/acbefc
- Peterson C.,. Kas universum sündis musta augu sees? Saadaval aadressil https://www.newhaven.edu/_resources/documents/academics/surf/past-projects/2015/charles-peterson-paper.pdf
***
Teemaga seotud artiklid:
- Varajane universum: kõige kaugem galaktika "JADES-GS-z14-0" esitab väljakutse galaktika moodustumise mudelitele (12 august 2024)
- James Webb (JWST) määratleb uuesti Sombrero galaktika (Messier 104) välimuse (26 november 2024)
- Osakeste põrkurid "Väga varajase universumi" uurimiseks: demonstreeriti Muoni põrkajat (31 oktoober 2024)
- Metallirikaste tähtede paradoks varases universumis (27 september 2024)
- Linnutee: lõime üksikasjalikum pilk (18 jaanuar 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}