James Webb-ruimteteleskoop se diepveldwaarnemings onder JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) toon onomwonde dat die meeste van die sterrestelsels in rigting teenoorgesteld aan die rotasierigting van Melkweg roteer. Hierdie nie-willekeurigheid in die rigting van sterrestelselrotasie oortree kosmologiese beginsels wat vereis aantal sterrestelsels wat in een rigting roteer om byna dieselfde te wees as die aantal sterrestelsels wat in die teenoorgestelde rigting roteer. Die standaard kosmologiese beginsel (CP) huldig die siening dat die heelal homogeen en isotroop is op groot skaal, dit wil sê, heelal is dieselfde in alle rigtings, daar is geen rigtingvoorkeur nie. Die presiese rede vir die waargenome inkonsekwentheid is nie bekend nie. Miskien, die kosmologiese beginsel is onvolledig in die vaslegging van grootskaalse struktuur van die heelal en die heelal het met 'n draai begin, of dit het 'n herhalende fraktale patroon.
Die kosmologiese beginsel (CP) is een van die basiese idees in kosmologie. Hiervolgens is die heelal beide homogeen en isotroop, op 'n voldoende groot skaal, dit wil sê, heelal is dieselfde in alle rigtings, daar is geen rigtingvoorkeur nie. In die konteks van rotasierigting van sterrestelsels, impliseer die standaard kosmologiese beginsel dat die aantal sterrestelsels wat in een rigting roteer, byna dieselfde moet wees as die aantal sterrestelsels wat in die teenoorgestelde rigting roteer. Vorige studies het egter aangedui dat dit nie die geval is nie en het 'n asimmetrie in die rigting van sterrestelselrotasie voorgestel. Die onlangse ontleding van uiters gedetailleerde beelde van sterrestelsels in die vroeë heelal wat deur JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) verskaf is, toon onomwonde dat die meeste van die sterrestelsels in die diep velde in die rigting teenoor die rotasierigting van ons tuissterrestelsel Melkweg roteer.
Melkweg – die sterrestelsel waarin ons woon 1. Ons tuissterrestelsel Melkweg is 'n spiraalstelsel met 'n plat, skyfvormige struktuur. 2. Al die sterre (insluitend son) en die gas in die skyf roteer om die galaktiese middelpunt teen die kloksgewyse rigting (vir die waarnemer bo die galaktiese vlak). 3. Die son saam met sy hele planetêre stelsel insluitend die Aarde is geleë in die Orion-Cygnus spiraalarm ongeveer 25,000 230 ligjare van die galaktiese middelpunt en neem ongeveer XNUMX miljoen jaar om een rotasie om die middelpunt te voltooi. 4. Die aarde, die ligging van ons waarnemings, roteer ook om die galaktiese middelpunt in die antikloksgewyse rigting saam met alles anders in die Melkweg. |
JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) 1. Doel: studie van vroeë heelal 2. Bestudeer sterrestelselvorming en -evolusie van hoë rooiverskuiwing tot kosmiese middag (wat ooreenstem met rooiverskuiwings van z = 2–3, toe die heelal ongeveer 2 tot 3 miljard jaar oud was) 3. Gebruik infrarooi beelding en spektroskopie in die GOODS-S en GOODS-N diep velde (GOEDERE-N val saam met die Hubble Deep Field North, terwyl GOODS-S saamval met die Chandra Deep Field South). 4. In die eerste jaar het die JADES-navorsers op honderde kandidaat-sterrestelsels van die eerste 650 miljoen jaar na die oerknal afgekom. |
Great Observatories Origins Deep Survey (GOEDERE) 1. Kombineer diep waarnemings van drie Groot Sterrewagte: die Hubble-ruimteteleskoop, die Spitzer-ruimteteleskoop en die Chandra X-straalsterrewag, saam met data van ander teleskope. 2. Stel sterrekundiges in staat om die vorming en evolusie van sterrestelsels in die verre, vroeë heelal te bestudeer. 3. beoog om uiters diep waarnemings van NASA se Groot Sterrewagte (Spitzer, Hubble en Chandra), ESA se Herschel en XMM-Newton, en die kragtigste grondgebaseerde fasiliteite te verenig. |
In die diepveldbeelde van die vroeë heelal wat deur JWST onder die JADES-program vasgevang is, is gevind dat die aantal sterrestelsels wat in rigting teenoor die rotasierigting van Melkweg roteer, 50% hoër is as die aantal sterrestelsels wat in dieselfde rigting as die Melkweg roteer. Daar is dus 'n uitgesproke asimmetrie in die verspreiding van sterrestelselspinrigtings in die vroeë heelal.
Die presiese rede wat verantwoordelik is vir die waargenome asimmetrie wat die Standaard Kosmologiese Beginsel oortree, is onbekend. Die idee dat "die heelal beide homogeen en isotroop op groot skaal is" is nie bewys nie. JWST se diepveldwaarnemings skend dit blykbaar. Miskien is die beginsel onvolledig en vat nie die grootskaalse struktuur (LSS) van die vroeë heelal behoorlik vas nie.
Alternatiewe kosmologiese modelle oortree die isotropie-aanname van die Standaard Kosmologiese Beginsel, maar verduidelik die waargenome skending van simmetrie in die rigting van sterrestelselrotasie. Swartgat-kosmologie (BHC) en teorie van roterende heelal is so 'n alternatiewe model. Hiervolgens word heelal binne 'n swart gat in 'n ouerheelal gehuisves. Omdat 'n swart gat tol, draai die heelal wat in 'n swart gat gehuisves word ook in dieselfde rigting, dus het so 'n heelal 'n as of 'n voorkeurrotasierigting wat kan verklaar waarom die meeste van die sterrestelsels wat in JWST-diepveld waargeneem word, een rotasierigting het. Fraktale struktuur van die heelal is 'n ander alternatiewe model wat gebaseer is op die aanname dat die grootskaalse struktuur van die heelal 'n fraktale struktuur het. Die herhalende fraktale patroon negeer willekeurigheid in die heelal, vandaar die skending van simmetrie in die rotasierigtings van sterrestelsels.
Nog 'n moontlikheid is die kosmologiese beginsel is inderdaad geldig, die heelal is ewekansig, en die waargenome nie-willekeurigheid in die rigting van sterrestelselspin in JWST diep veld na 'n Aarde-gebaseerde waarnemer is 'n effek van rotasiesnelheid van die waargenome sterrestelsels relatief tot die rotasiesnelheid van Melkweg op die helderheid van sterrestelsels. Sterrestelsels wat in rigting teenoor die rotasierigting van Melkweg roteer, lyk helderder as gevolg van die Doppler-verskuiwingseffek en sal waarskynlik waargeneem word. Aangesien die impak van rotasiesnelheid op die helderheid van sterrestelsels egter sag is, is dit moeilik om die waarnemings wat deur JADES en ander programme gemaak is, te verduidelik. Miskien beïnvloed een of ander onbekende aspek van fisika van sterrestelselrotasie die waarnemings.
***
Verwysings:
- Shamir L., 2025. Die verspreiding van sterrestelselrotasie in JWST Advanced Deep Extragalactic Survey. Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society, Volume 538, Uitgawe 1, Maart 2025, Bladsye 76–91. Gepubliseer 17 Februarie 2025. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf292
- Kansas State University News – K-State-navorser se studie maak verbysterende waarnemings oor Melkweg, diepruimtesterrestelsels se rotasies. Geplaas 12 Maart 2025. Beskikbaar by https://www.k-state.edu/media/articles/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html
- Max-planck-gesellschaft. Nuus – Reddingsending vir die kosmologiese beginsel. Geplaas 17 September 2024. Beskikbaar by https://www.mpg.de/23150751/meerkat-absorption-line-survey-and-the-cosmological-principle
- Aluri PK, et al 2023. Is die waarneembare heelal in ooreenstemming met die kosmologiese beginsel? Classical and Quantum Gravity, Volume 40, Number 9. Gepubliseer 4 April 2023. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6382/acbefc
- Peterson C.,. Is die heelal in 'n swart gat gebore? Beskikbaar by https://www.newhaven.edu/_resources/documents/academics/surf/past-projects/2015/charles-peterson-paper.pdf
***
Verwante artikels:
- Vroeë heelal: die mees verre sterrestelsel “JADES-GS-z14-0″ daag Galaxy Formation Models uit (12 Augustus 2024)
- James Webb (JWST) herdefinieer die voorkoms van die Sombrero-sterrestelsel (Messier 104) (26 November 2024)
- Paradoks van metaalryke sterre in die vroeë heelal (27 September 2024)
- Die Melkweg: 'n Meer gedetailleerde voorkoms van die Skering (18 Januarie 2021)
***