JWST-en Deep Field Observations printzipio kosmologikoa kontrastea

James Webb Espazio Teleskopioaren eremu sakoneko behaketek JWST Advanced Deep Extragalactic Survey-ren (JADES) azpian, zalantzarik gabe erakusten dute galaxia gehienak Esne Bidearen biraketa-noranzkoaren aurkako noranzkoan biratzen direla. Hau galaxien biraketaren noranzkoan ez-ausazkotasunak eskatzen dituen printzipio kosmologikoen aurka egiten du noranzko batean biratzen diren galaxien kopurua ia kontrako noranzkoan biratzen duten galaxia kopuruaren berdina da. Printzipio kosmologiko estandarra (CP) unibertsoa homogeneoa eta isotropoa dela uste du eskala handian, hau da, unibertsoa berdina da norabide guztietan, ez dago norabide-hobespenik. Ez da ezagutzen ikusitako inkoherentziaren arrazoi zehatza. Agian, printzipio kosmologikoa osatu gabe dago unibertsoaren eskala handiko egitura harrapatzeko eta unibertsoa bira batekin hasi zen, edo eredu fraktal errepikakorra du.

Printzipio kosmologikoa (CP) kosmologian oinarrizko ideia bat da. Honen arabera, unibertsoa homogeneoa eta isotropoa da, nahikoa eskala handian, hau da, unibertsoa berdina da norabide guztietan, ez dago norabide-hobespenik. Galaxien biraketa-noranzkoaren testuinguruan, printzipio kosmologiko estandarrak esan nahi du noranzko batean biratzen diren galaxien kopurua kontrako noranzkoan biratzen duten galaxien kopuruaren ia berdina izan behar dela. Hala ere, aurreko ikerketek hori ez dela horrela adierazi dute eta galaxien biraketa-noranzkoan asimetria bat iradoki dute. JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) unibertsoaren hasierako galaxien irudi oso zehatzen azken azterketak argi eta garbi erakusten du eremu sakonetako galaxia gehienek gure etxeko galaxiaren Esne Bidearen biraketa-noranzkoaren aurkako noranzkoan biratzen dutela.

JWST-rekin denek ikus dezakete Unibertso sakoneko galaxia gehienek Esne Bidearen kontrako norabidean biratzen dutela. Baina nola izan daiteke hori? Agian Unibertsoa biraka jaio zen, edo agian distantzia eta errotazio-abiadurak eragindakoa da.https://t.co/R4ZuRhgaFn pic.twitter.com/8u3P9iHeJI
— Lior Shamir (@shamir_lior) Otsailaren 27, 2025

Esne Bidea - bizi garen galaxia
1. Gure etxeko galaxia Esne Bidea galaxia espiral bat da, disko itxurako egitura laua duena.
2. Izar guztiak (eguzkia barne) eta diskoko gasak erdigune galaktikoaren inguruan biratzen dira erlojuaren orratzen noranzkoan (plano galaktikotik gorako behatzailearentzat).
3. Eguzkia bere planeta-sistema osoarekin batera, Lurra barne, Orion-Cygnus beso espiralean kokatuta dago zentro galaktikotik 25,000 argi urtera eta 230 milioi urte inguru behar ditu erdigunearen inguruan bira bat burutzeko.
4. Lurra, gure behaketen kokapena, zentro galaktikoaren inguruan ere biraka egiten du erlojuaren orratzen noranzkoan, Esne Bideko beste guztiarekin batera.

JWST Deep Extragalactic Survey aurreratua (JADES)
1. Xedea: hasierako unibertsoaren azterketa
2. Galaxien eraketa eta eboluzioa aztertzen ditu gorri-lehiaketa handitik eguerdi kosmikora (z = 2-3-ren gorri-lehiaketari dagozkionak, unibertsoak 2 eta 3 milioi urte inguru zituenean)
3. Irudi infragorriak eta espektroskopia erabiltzen ditu GOODS-S eta GOODS-N eremu sakonetan (GOODS-N Hubble Deep Field North-ekin bat dator, GOODS-S Chandra Deep Field South-arekin bat egiten du).
4. Lehenengo urtean, JADESeko ikertzaileek big bangaren ondorengo lehen 650 milioi urteetako ehunka galaxia hautagai topatu zituzten.

Great Observatories Origins Deep Survey (ONDASUNAK)
1. Hiru Behatoki Handitako behaketa sakonak konbinatzen ditu: Hubble Espazio Teleskopioa, Spitzer Espazio Teleskopioa eta Chandra X izpien Behatokia, beste teleskopio batzuen datuekin batera.
2. Astronomoei urrutiko unibertso goiztiarreko galaxien eraketa eta eboluzioa aztertzeko aukera ematen die.
3. NASAren Behatoki Handien (Spitzer, Hubble eta Chandra), ESAren Herschel eta XMM-Newtonen eta lurreko instalazio indartsuenen behaketa oso sakonak batzea du helburu.

JWST-k JADES programaren barruan atzemandako unibertso hasierako eremu sakoneko irudietan, aurkitu da Esne Bidearen biraketa-noranzkoaren aurkako noranzkoan biratzen duten galaxien kopurua Esne Bidearen noranzko berean biratzen duten galaxien kopurua baino %50 handiagoa dela. Beraz, asimetria nabarmena dago unibertso hasieran galaxien biraren noranzkoen banaketan.

Printzipio Kosmologiko Estandarra kontraesten duen ikusitako asimetriaren arrazoi zehatza ezezaguna da. "Unibertsoa eskala handian homogeneoa eta isotropoa dela" ez dago frogatuta. Badirudi JWST-en eremu sakoneko behaketek urratzen dutela. Beharbada, printzipioa osatu gabe dago eta ez du behar bezala harrapatzen hasierako unibertsoaren eskala handiko egitura (LSS).

Eredu kosmologiko alternatiboek Printzipio Kosmologiko Estandarraren isotropia-suposizioa urratzen dute, baina galaxien biraketa-noranzkoan ikusitako simetriaren urraketa azaltzen dute. Zulo beltzaren kosmologia (BHC) eta Unibertso birakariaren teoria eredu alternatibo bat da. Horren arabera, unibertsoa guraso unibertso bateko zulo beltz baten barruan dago. Zulo beltz batek bira egiten duelako, zulo beltz baten barruan kokatutako unibertsoak ere norabide berean biratzen du, beraz, unibertso horrek ardatz bat edo biraketa-norabide hobetsi bat du eta horrek azal dezake zergatik JWST eremu sakonean behatutako galaxia gehienek biraketa-noranzko bat duten. Unibertsoaren egitura fraktala beste eredu alternatibo bat da, unibertsoaren eskala handiko egiturak egitura fraktala duela suposatzen duena. Eredu fraktal errepikatuak unibertsoan ausazkotasuna ezeztatzen du, beraz, galaxien biraketa-norabideetan simetria urratzea.

Beste aukera bat da printzipio kosmologikoa benetan baliozkoa dela, unibertsoa ausazkoa da, eta JWST eremu sakonean galaxiaren biraren norabidean ikusitako ez-ausazkotasuna Lurreko behatzaile bati begira behatutako galaxien biraketa-abiaduraren eragina da Esne Bidearen biraketa-abiadurarekin alderatuta galaxien distira. Esne Bidearen biraketa-noranzkoaren aurkako noranzkoan biratzen ari diren galaxiak distiratsuagoak agertzen dira Doppler desplazamendu-efektuaren ondorioz eta behatzeko aukera gehiago dute. Hala ere, biraketa-abiadurak galaxien distiraren eragina arina denez, zaila da JADESen eta beste programen bidez egindako behaketak azaltzea. Agian, galaxien errotazioaren fisikaren alderdi ezezagun batek behaketetan eragiten du.

***

References:

Shamir L., 2025. Galaxien errotazioaren banaketa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey-n. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 538. liburukia, 1. alea, 2025eko martxoa, 76–91 orrialdeak. 17eko otsailaren 2025an argitaratua. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf292

Kansas State University News - K-State ikerlariaren ikerketak Esne Bideari, espazio sakoneko galaxien errotazioei buruzko behaketa harrigarriak egiten ditu. 12eko martxoaren 2025an argitaratua. Hemen eskuragarri https://www.k-state.edu/media/articles/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html

Max-planck-gesellschaft. Berriak – Printzipio kosmologikoaren erreskate misioa. 17ko irailaren 2024an argitaratua. Hemen eskuragarri https://www.mpg.de/23150751/meerkat-absorption-line-survey-and-the-cosmological-principle

Aluri PK, et al 2023. Behagarria den unibertsoa printzipio kosmologikoarekin bat al da? Grabitate klasikoa eta kuantikoa, 40. liburukia, 9. zenbakia. 4ko apirilaren 2023an argitaratua. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6382/acbefc