Наблюдения JWST в глубоком поле противоречат космологическому принципу

Наблюдения за глубоким полем космического телескопа Джеймса Уэбба в рамках расширенного глубокого внегалактического обзора JWST (JADES) однозначно показывают, что большинство галактик вращаются в направлении, противоположном направлению вращения Млечного Пути. Это неслучайность направления вращения галактики противоречит космологическим принципам, которые требуют Число галактик, вращающихся в одном направлении, почти равно числу галактик, вращающихся в противоположном направлении. Стандартный космологический принцип (КП) придерживается мнения, что Вселенная однородна и изотропна в больших масштабах, т.е. вселенная одинакова во всех направлениях, нет никаких предпочтений по направлениям. Точная причина наблюдаемой несогласованности неизвестна. Возможно, космологический принцип не может полностью описать крупномасштабную структуру Вселенной, а Вселенная началась со спина, или имеет повторяющийся фрактальный узор.

Космологический принцип (КП) является одной из основных идей в космологии. Согласно ему, Вселенная является как однородной, так и изотропной в достаточно большом масштабе, т. е. Вселенная одинакова во всех направлениях, нет никаких направленных предпочтений. В контексте направления вращения галактик стандартный космологический принцип подразумевает, что число галактик, вращающихся в одном направлении, должно быть почти таким же, как число галактик, вращающихся в противоположном направлении. Однако предыдущие исследования показали, что это не так, и предположили асимметрию в направлении вращения галактик. Недавний анализ чрезвычайно подробных изображений галактик в ранней Вселенной, предоставленных JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), однозначно показывает, что большинство галактик в глубоких полях вращаются в направлении, противоположном направлению вращения нашей родной галактики Млечный Путь.

С JWST каждый может увидеть, что большинство галактик в глубине Вселенной вращаются в противоположном направлении от Млечного Пути. Но как это может быть? Может быть, Вселенная родилась вращающейся, а может быть, это вызвано расстоянием и скоростью вращения.https://t.co/R4ZuRhgaFn pic.twitter.com/8u3P9iHeJI
— Лиор Шамир (@shamir_lior) 27 февраля 2025

Млечный Путь – галактика, в которой мы живем
1. Наша родная галактика Млечный Путь — спиральная галактика с плоской дисковидной структурой.
2. Все звезды (включая Солнце) и газ в диске вращаются вокруг центра Галактики против часовой стрелки (для наблюдателя, находящегося над плоскостью Галактики).
3. Солнце вместе со всей своей планетной системой, включая Землю, расположено в спиральном рукаве Ориона-Лебедя, примерно в 25,000 230 световых годах от центра Галактики, и ему требуется около XNUMX миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг центра.
4. Земля, место наших наблюдений, также вращается вокруг центра Галактики против часовой стрелки вместе со всем остальным в Млечном Пути.

Расширенный глубокий внегалактический обзор JWST (JADES)
1. Цель: изучение ранней Вселенной.
2. Изучает формирование и эволюцию галактик от высокого красного смещения до космического полудня (соответствующего красному смещению z = 2–3, когда Вселенной было около 2–3 миллиардов лет)
3. Использует инфракрасную визуализацию и спектроскопию в глубоких полях GOODS-S и GOODS-N (GOODS-N совпадает с Hubble Deep Field North, а GOODS-S совпадает с Chandra Deep Field South).
4. В первый год исследователи JADES обнаружили сотни галактик-кандидатов из первых 650 миллионов лет после Большого взрыва.

Глубокое исследование происхождения Великих обсерваторий (GOODS)
1. Объединяет глубокие наблюдения с трех Великих обсерваторий: космического телескопа «Хаббл», космического телескопа «Спитцер» и рентгеновской обсерватории «Чандра», а также данные с других телескопов.
2. Позволяет астрономам изучать формирование и эволюцию галактик в далекой ранней Вселенной.
3. направлен на объединение чрезвычайно глубоких наблюдений с Великих обсерваторий НАСА (Спитцер, Хаббл и Чандра), Гершеля и XMM-Newton ЕКА, а также самых мощных наземных установок.

На снимках глубокого поля ранней Вселенной, полученных JWST в рамках программы JADES, было обнаружено, что число галактик, вращающихся в направлении, противоположном направлению вращения Млечного Пути, на 50% больше, чем число галактик, вращающихся в том же направлении, что и Млечный Путь. Таким образом, наблюдается выраженная асимметрия в распределении направлений вращения галактик в ранней Вселенной.

Точная причина, ответственная за наблюдаемую асимметрию, которая противоречит Стандартному космологическому принципу, неизвестна. Представление о том, что «Вселенная является как однородной, так и изотропной в больших масштабах», не доказано. Наблюдения JWST в глубоких полях, похоже, нарушают его. Возможно, принцип не полон и не отражает должным образом крупномасштабную структуру (LSS) ранней Вселенной.

Альтернативные космологические модели нарушают предположение об изотропии Стандартного космологического принципа, но объясняют наблюдаемое нарушение симметрии в направлении вращения галактики. Космология черной дыры (BHC) и теория вращающейся Вселенной являются такой альтернативной моделью. Согласно ей, Вселенная находится внутри черной дыры в родительской Вселенной. Поскольку черная дыра вращается, Вселенная, размещенная внутри черной дыры, также вращается в том же направлении, следовательно, такая Вселенная имеет ось или предпочтительное направление вращения, что может объяснить, почему большинство галактик, наблюдаемых в глубоком поле JWST, имеют одно направление вращения. Фрактальная структура Вселенной является еще одной альтернативной моделью, которая основана на предположении, что крупномасштабная структура Вселенной имеет фрактальную структуру. Повторяющийся фрактальный узор сводит на нет случайность во Вселенной, отсюда и нарушение симметрии в направлениях вращения галактик.

Другая возможность заключается в том, что космологический принцип действительно верен, Вселенная случайна, а наблюдаемая неслучайность в направлении вращения галактик в глубоком поле JWST для наблюдателя с Земли является эффектом скорости вращения наблюдаемых галактик относительно скорости вращения Млечного Пути на яркость галактик. Галактики, вращающиеся в направлении, противоположном направлению вращения Млечного Пути, кажутся ярче из-за эффекта Доплера и с большей вероятностью будут наблюдаться. Однако, поскольку влияние скорости вращения на яркость галактик слабое, трудно объяснить наблюдения, сделанные с помощью JADES и других программ. Возможно, на наблюдения влияет какой-то неизвестный аспект физики вращения галактик.

Ссылки:

Шамир Л., 2025. Распределение вращения галактик в JWST Advanced Deep Extragalactic Survey. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, том 538, выпуск 1, март 2025 г., страницы 76–91. Опубликовано 17 февраля 2025 г. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf292

Новости Университета штата Канзас – Исследование исследователя из Университета штата Канзас приводит к загадочным наблюдениям о вращении Млечного Пути и галактик в глубоком космосе. Опубликовано 12 марта 2025 г. Доступно на https://www.k-state.edu/media/articles/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html

Max-planck-gesellschaft. Новости – Спасательная миссия для космологического принципа. Опубликовано 17 сентября 2024 г. Доступно на https://www.mpg.de/23150751/meerkat-absorption-line-survey-and-the-cosmological-principle

Aluri PK, et al 2023. Соответствует ли наблюдаемая Вселенная космологическому принципу? Классическая и квантовая гравитация, том 40, номер 9. Опубликовано 4 апреля 2023 г. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6382/acbefc