Uchunguzi wa Uwanda wa Kina wa JWST Unapingana na Kanuni ya Kosmolojia

Uchunguzi wa kina wa Darubini ya Anga ya James Webb chini ya Utafiti wa Kina wa Kina wa Kina wa JWST (JADES) unaonyesha wazi kwamba galaksi nyingi huzunguka katika mwelekeo kinyume na mwelekeo wa mzunguko wa Milky Way. Hii kutokuwa nasibu katika mwelekeo wa mzunguko wa gala kunakiuka kanuni za kikosmolojia ambazo zinahitaji idadi ya galaksi zinazozunguka katika mwelekeo mmoja kuwa karibu sawa na idadi ya galaksi zinazozunguka kinyume chake. Kanuni ya kawaida ya Kosmolojia (CP) inashikilia maoni kwamba ulimwengu ni sawa na isotropiki kwa kiwango kikubwa, yaani, ulimwengu ni sawa katika pande zote, hakuna upendeleo wa mwelekeo. Sababu halisi ya kutokubaliana iliyoonekana haijulikani. Pengine, kanuni ya kikosmolojia haijakamilika katika kukamata muundo wa ulimwengu kwa kiasi kikubwa na ulimwengu ulianza na mzunguko, au una muundo wa fractal unaorudiwa.

Kanuni ya cosmolojia (CP) ni mojawapo ya wazo la msingi katika kosmolojia. Kwa mujibu wa hili, ulimwengu ni wa homogenous na isotropic, kwa kiwango kikubwa cha kutosha, yaani, ulimwengu ni sawa katika pande zote, hakuna upendeleo wa mwelekeo. Katika muktadha wa mwelekeo wa mzunguko wa galaksi, kanuni ya kawaida ya ulimwengu inamaanisha kwamba idadi ya galaksi zinazozunguka katika mwelekeo mmoja inapaswa kuwa karibu sawa na idadi ya galaxi zinazozunguka kinyume chake. Hata hivyo, tafiti za awali zimeonyesha kwamba sivyo hivyo na kupendekeza asymmetry katika mwelekeo wa mzunguko wa gala. Uchanganuzi wa hivi majuzi wa picha za kina sana za galaksi katika ulimwengu wa mapema uliotolewa na JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) unaonyesha bila shaka kwamba galaksi nyingi katika maeneo ya kina kirefu huzunguka kuelekea kinyume na mwelekeo wa mzunguko wa galaksi yetu ya nyumbani ya Milky Way.

Kwa JWST kila mtu anaweza kuona kwamba galaksi nyingi katika Ulimwengu wa kina huzunguka katika mwelekeo tofauti na Milky Way. Lakini hilo laweza kuwaje? Labda Ulimwengu ulizaliwa ukizunguka, au labda unasababishwa na umbali na kasi ya mzunguko.https://t.co/R4ZuRhgaFn pic.twitter.com/8u3P9iHeJI
- Lior Shamir (@shamir_lior) Februari 27, 2025

Milky Way - galaksi tunayoishi
1. Galaksi yetu ya nyumbani ya Milky Way ni galaksi ya ond yenye muundo bapa, umbo la diski.
2. Nyota zote (ikiwa ni pamoja na jua) na gesi katika diski huzunguka katikati ya galactic kwa mwelekeo kinyume na saa (kwa mwangalizi juu ya ndege ya galactic).
3. Jua pamoja na mfumo wake wote wa sayari ikiwa ni pamoja na Dunia iko kwenye mkono wa Orion-Cygnus spiral takriban 25,000 lightyears kutoka katikati ya galactic na inachukua takriban miaka milioni 230 kukamilisha mzunguko mmoja kuzunguka katikati.
4. Dunia, eneo la uchunguzi wetu, pia huzunguka katikati ya galactic katika mwelekeo wa kinyume cha saa pamoja na kila kitu kingine katika Milky Way.

Utafiti wa Kina wa ziada wa JWST (JADES)
1. Kusudi: utafiti wa ulimwengu wa mapema
2. Huchunguza uundaji na mageuzi ya galaksi kutoka kwa mabadiliko makubwa ya rangi nyekundu hadi adhuhuri ya anga (inayolingana na mizunguko mikundu ya z = 2–3, wakati ulimwengu ulikuwa na umri wa miaka bilioni 2 hadi 3)
3. Hutumia picha za infrared na spectroscopy katika sehemu za kina za GOODS-S na GOODS-N (GOODS-N inalingana na Hubble Deep Field North, huku GOODS-S ikipatana na Chandra Deep Field Kusini).
4. Katika mwaka wa kwanza, watafiti wa JADES walikutana na mamia ya makundi ya nyota kutoka miaka milioni 650 ya kwanza baada ya mlipuko mkubwa.

Utafiti wa Kina wa Observatories Origins (GOODS)
1. Inachanganya uchunguzi wa kina kutoka kwa Vyuo Vikuu vitatu: Darubini ya Anga ya Hubble, Darubini ya Anga ya Spitzer, na Chandra X-ray Observatory, pamoja na data kutoka kwa darubini nyingine.
2. Huwawezesha wanaastronomia kujifunza uundaji na mageuzi ya galaksi katika ulimwengu wa mbali, wa mapema.
3. inalenga kuunganisha uchunguzi wa kina sana kutoka kwa Waangalizi Wakuu wa NASA (Spitzer, Hubble na Chandra), Herschel ya ESA na XMM-Newton, na vifaa vyenye nguvu zaidi vya msingi.

Katika taswira za kina za ulimwengu wa mapema zilizonaswa na JWST chini ya mpango wa JADES, imegunduliwa kwamba idadi ya galaksi zinazozunguka katika mwelekeo kinyume na mwelekeo wa mzunguko wa Milky Way ni 50% ya juu kuliko idadi ya galaksi zinazozunguka katika mwelekeo sawa na Milky Way. Kwa hivyo, kuna asymmetry iliyotamkwa katika usambazaji wa mwelekeo wa kuzunguka kwa gala katika ulimwengu wa mapema.

Sababu kamili inayohusika na ulinganifu unaozingatiwa unaokiuka Kanuni ya Kawaida ya Kosmolojia haijulikani. Wazo la kwamba "ulimwengu wote ni sawa na isotropiki kwa kiwango kikubwa" haijathibitishwa. Uchunguzi wa kina wa JWST unaonekana kukiuka. Pengine, kanuni hiyo haijakamilika na haichukui vizuri muundo wa kiwango kikubwa (LSS) cha ulimwengu wa mapema.

Miundo mbadala ya ulimwengu inakiuka dhana ya isotropi ya Kanuni ya Kawaida ya Kosmolojia lakini inaeleza ukiukaji unaoonekana wa ulinganifu katika mwelekeo wa mzunguko wa galaksi. Kosmolojia ya shimo nyeusi (BHC) na nadharia ya Ulimwengu unaozunguka ni mfano mbadala kama huo. Kulingana na hili, ulimwengu unapangishwa ndani ya shimo jeusi katika ulimwengu wa wazazi. Kwa sababu, shimo jeusi linazunguka, ulimwengu unaopangishwa ndani ya shimo jeusi pia huzunguka katika mwelekeo huo huo, kwa hivyo ulimwengu kama huo una mhimili au mwelekeo unaopendekezwa wa mzunguko ambao unaweza kuelezea kwa nini galaksi nyingi zinazozingatiwa katika uwanja wa kina wa JWST zina mwelekeo mmoja wa mzunguko. Muundo wa Fractal wa ulimwengu ni modeli nyingine mbadala ambayo inategemea dhana kwamba muundo wa ulimwengu kwa kiwango kikubwa una muundo wa fractal. Mchoro unaorudiwa wa fractal unakanusha nasibu katika ulimwengu kwa hivyo ukiukaji wa ulinganifu katika mwelekeo wa mzunguko wa galaksi.

Uwezekano mwingine ni kwamba kanuni ya ulimwengu ni halali, ulimwengu ni wa nasibu, na hali isiyo ya nasibu inayozingatiwa katika mwelekeo wa kuzunguka kwa gala katika uwanja wa kina wa JWST kwa mwangalizi wa Duniani ni athari ya kasi ya mzunguko ya galaksi zinazozingatiwa kulingana na kasi ya mzunguko wa Milky Way kwenye mwangaza wa galaksi. Galaksi zinazozunguka katika mwelekeo ulio kinyume na mwelekeo wa mzunguko wa Milky Way huonekana kung'aa zaidi kutokana na athari ya kuhama kwa Doppler na kuna uwezekano mkubwa wa kuzingatiwa. Hata hivyo, kwa kuwa athari ya kasi ya mzunguko kwenye mwangaza wa galaksi ni ndogo, ni vigumu kueleza uchunguzi uliofanywa kupitia JADES na programu nyinginezo. Pengine, kipengele kisichojulikana cha fizikia ya mzunguko wa gala huathiri uchunguzi.

***

Marejeo:

Shamir L., 2025. Usambazaji wa mzunguko wa gala katika Utafiti wa Kina wa Kina wa JWST. Notisi za Kila Mwezi za Jumuiya ya Kifalme ya Astronomical, Juzuu 538, Toleo la 1, Machi 2025, Kurasa za 76–91. Ilichapishwa tarehe 17 Februari 2025. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf292

Habari za Chuo Kikuu cha Jimbo la Kansas - Utafiti wa mtafiti wa K-State hutoa uchunguzi wa kutatanisha kuhusu Milky Way, mizunguko ya galaksi za anga za juu. Iliwekwa mnamo 12 Machi 2025. Inapatikana kwa https://www.k-state.edu/media/articles/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html

Max-planck-gesellschaft. Habari - Misheni ya uokoaji kwa kanuni ya ulimwengu. Ilichapishwa 17 Septemba 2024. Inapatikana kwa https://www.mpg.de/23150751/meerkat-absorption-line-survey-and-the-cosmological-principle

Aluri PK, et al 2023. Je, Ulimwengu Unaoonekana Unapatana na Kanuni ya Cosmological? Classical na Quantum Gravity, Juzuu 40, Nambari 9. Ilichapishwa 4 Aprili 2023. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6382/acbefc