James Webb Uzay Teleskobu, galaksilerin çoğunun saat yönünde döndüğünü keşfetti

 (smithsonianmag.com)
2 puan yazan GN⁺ 2025-04-01 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • JWST'nin JADES derin uzay görüntüleri üzerinde analiz edilen 263 galaksinin yaklaşık üçte ikisi saat yönünde, kalan üçte biri ise saat yönünün tersine dönüyor; bu da mevcut beklentilerle çelişiyor
  • Evrenin her yönde genel olarak aynı göründüğünü söyleyen izotropik evren varsayımına göre galaksi dönüş yönlerinin de bir tarafa kaymaması gerekir
  • Kansas State University'den Lior Shamir, galaksi biçimlerini nicel olarak analiz ettiğini, ancak sayısal farkın görüntülerde de açıkça görülebildiğini söylüyor
  • Yorumlar büyük ölçüde ikiye ayrılıyor: kara delik kozmolojisini destekleyen dönen evren olasılığı ya da Samanyolu'nun dönüşü ve Doppler shift'in yarattığı gözlemsel yanlılık olasılığı
  • Sonuçlar doğrulanırsa derin uzaydaki mesafe ölçümlerinin yeniden kalibre edilmesi gerekecek; bu da evrenin genişleme hızı farkı ile eskiymiş gibi görünen büyük galaksi sorununu etkileyebilir

JADES görüntülerinde ortaya çıkan dönüş yönü asimetrisi

  • NASA'nın James Webb Space Telescope aracı, 2021 Aralık ayında Güneş yörüngesine fırlatıldığından bu yana evrenin tarihini gözlemliyor
  • JWST'nin Advanced Deep Extragalactic Survey(JADES) derin uzay görüntülerinde, galaksilerin çoğunun aynı yönde dönüyor gibi göründüğü bir sonuç ortaya çıktı
  • 17 Şubat'ta Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayımlanan makale, 263 galaksiyi analiz etti
    • Yaklaşık üçte ikisi saat yönünde dönüyor
    • Yaklaşık üçte biri saat yönünün tersine dönüyor
  • Kansas State University'den Lior Shamir, galaksi biçimlerini nicel olarak analiz ettiğini, ancak sayı farkının görüntülerde de açık olması nedeniyle bunun herkes tarafından görülebileceğini söylüyor

İzotropik evren varsayımıyla çelişki

  • Mevcut varsayıma göre galaksilerin bir yöne ya da diğerine eşit biçimde dağılması gerekir
  • UC Berkeley'den Dan Weisz, 2017 yılında Astronomy dergisinde bu beklentinin, evrenin her yönde genel olarak aynı göründüğünü söyleyen izotropi kavramından kaynaklandığını açıklamıştı
  • Bu varsayıma göre, gözlemci açısından galaksilerin tercih edilen bir dönüş yönüne sahip olmaması gerekir

Dönen evren hipotezi ve gözlemsel yanlılık olasılığı

  • İlk olasılık, evrenin dönmekte olan bir durumda ortaya çıktığı yönündeki yorum
    • Bu, evrenimizin başka bir ebeveyn evrenin kara deliğinin içinde bulunduğunu öne süren kara delik kozmolojisi ile bağlantılı
    • Bu hipoteze göre kara delikler içlerinde evrenler oluşturuyor ve bizim evrenimizdeki kara delikler de başka bebek evrenlere açılıyor
    • University of New Haven'dan Nikodem Poplawski, ebeveyn kara deliğin dönüş ekseninden miras kalan evrensel bir tercih ekseninin galaksi dönüş dinamiklerini etkilemiş olabileceğini söylüyor
  • İkinci olasılık ise Samanyolu'nun dönüşünün gözlem sonuçlarını etkilemiş olması
    • Doppler shift etkisi nedeniyle, Samanyolu'nun hareketine ters yönde dönen galaksiler daha parlak görünebilir
    • Sonuç olarak bu galaksiler teleskop gözlem örnekleminde aşırı temsil edilebilir

Mesafe ölçümlerinin yeniden kalibrasyonuna uzanabilecek etkiler

  • Shamir, ikinci açıklama doğruysa derin uzaydaki mesafe ölçümlerinin yeniden kalibre edilmesi gerektiğini söylüyor
  • Mesafe ölçümlerinin yeniden kalibre edilmesi, evrenin genişleme hızı farkıyla da bağlantılı olabilir
  • Ek araştırmaların kara delik kozmolojisini, evrenin genişleme ölçümlerindeki hataları ya da başka bir açıklamayı destekleyip desteklemeyeceği henüz netleşmiş değil

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2025-04-01
Hacker News yorumları
  • Aynı tek yazar (bir bilgisayar bilimci), birden fazla veri kümesiyle benzer iddiaları defalarca ortaya attı; kimi zaman birbirleriyle tamamen çelişen sonuçlara bile vardı.
    Bazı iddialar astronomlar tarafından sonradan incelendi ve analiz hataları ile zayıf istatistiksel testler bulundu. Bağımsız çalışmalar anizotropi için anlamlı kanıt bulamadı.
    https://academic.oup.com/mnras/article/534/2/1553/7762193
    https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2021ApJ...907..123I/abstra...
    https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2017MNRAS.466.3928H/abstra...
    Yalnızca JWST ile ilgili iddiaya bakınca bile, 2024’te ilk verilerdeki 34 galaksilik bir örneklemle Samanyolu ile aynı yönde dönen galaksilerin daha fazla ve bunun anlamlı olduğunu öne sürmüştü; ancak aynı bölgenin daha geniş veri kümesinde tam tersi, karşı yönde dönenler daha fazla çıktı. Buna rağmen yeni makalede bu sonucun kesinlikle anlamlı olduğunu yazarken, kendi önceki sonucunu yeniden üretememiş olmasını ele almıyor.
    Örneklem alanı da çok küçük; yakın galaksilerin dönüşleri birbiriyle ilişkili olabilir, ama bu dikkate alınmamış. Farklı yönlerde birden fazla JWST alanı var ve JADES alanı da iki tane, fakat yalnızca biri yayımlanmış.
    MNRAS editörlerinin bu tür düşük kaliteli iddiaları daha sıkı hakem değerlendirmesi olmadan yayımlamamak için önlem almasını umarım. Metin de eski makale sonuçlarını büyük ölçüde tekrarlıyor; yeni sonuca dair tartışma neredeyse yok.
    Kaynak: https://www.reddit.com/r/cosmology/comments/1ja9i53/the_dist...
    • Yazar aynı zamanda zaten yeterince çürütülmüş yorgun ışık teorisinin de savunucusu.
  • Dünya’daki siklon ve kasırgaların Kuzey/Güney Yarımküre’de farklı yönlere döndüğünü düşününce, gözlemlenebilir evrenin iki kutbundan birinde bulunuyor olabilir miyiz?
    Çevredeki çoğu galaksinin belirli bir yönde döndüğü gözlemlenirse böyle bir yorum mümkün mü merak ediyorum.
    • Daha da aptalca bir soru olabilir ama saat yönünde dönüyor gibi görünen bir galaksi, karşı taraftan bakıldığında saat yönünün tersine dönüyor gibi görünmez mi?
      Öyleyse asıl soru, galaksilerin göreli yönlerinin neden bir dönüşü diğerine tercih ediyormuş gibi göründüğü olur gibi.
    • Gerçekten böyle olduğu ortaya çıkarsa inanılmaz ilginç olurdu. O zaman iki kutbu birbirine bağlayan bir merkez olup olmadığı da sorulur; varsa bunun ne olduğu da merak konusu olur.
      Dünya’da bunun olmasının nedeni gezegenin dönüşü ve Coriolis etkisi olduğuna göre, bu tüm evrenin döndüğü anlamına da gelebilir.
    • Yanlış hatırlamıyorsam Başak Süperkümesi kütleçekimsel olarak bağlı. Tamamen spekülasyon ama galaksilerin Başak Süperkümesi’nin merkezi etrafında dolanıyor ve bunun galaksi ölçeğinde bir Coriolis etkisi yaratıyor olması mümkün olabilir diye düşünüyorum.
    • Dipol/torus evren teorisi var: https://evolvingsouls.com/blog/toroidal-universe/
      Alan adı biraz çocukça ama içerik epey ilgili.
  • Başta 50:50 olmasını beklerdim, ama doğada bir tarafa kaymış gibi görünen birkaç asimetri var sanki.
    Madde-antimadde oranı, sol elli/sağ elli moleküller, şimdi de galaksi dönüş yönleri. Kaçırdıklarım da olabilir.
    • Sol elli nötrinolar bulduk ama sağ ellileri bulamadık; bu da benzer bir örnek gibi.
      https://en.wikipedia.org/wiki/Sterile_neutrino
    • Kozmik ışınların, yaşamın sağ elli DNA yanlılığını açıklayabileceğine dair bir içerik de var.
      “Pionların hızlı bozunmasına zayıf etkileşim hâkimdir; zayıf etkileşim, ayna asimetrisinin bilindiği tek temel kuvvettir”
      https://www.quantamagazine.org/cosmic-rays-may-explain-lifes...
    • Madde-antimadde oranında baştan 50:50 beklememiz gerekip gerekmediğini bilmiyorum. 50:50 ise çok kararsız bir sistem olmaz mı?
      Her hâlükârda kararsız durumların düşük olasılıklı olduğunu ve kararlı durumlara yakınsayacağını bekleyebiliriz. Diğer örnekler de benzer nedenlerle 50:50 olmayabilir.
    • Tek bir güneş sistemi içinde gezegenlerin aynı yönde dolanma eğilimi için de başka gözlemsel açıklamalar yok mu?
    • Meteor taşlarında bulunan organik kimya maddeleri, Dünya dışı kökenlerde de sol elli ve sağ elli biçimlerde neredeyse eşit görülüyor.
      Geri kalanı, varsayımlarımızdan bir veya daha fazlasının yanlış olmasından kaynaklanıyor olabilir; en olası şüphelinin kozmolojik ilke olduğunu düşünüyorum.
  • Dönüş yönü gözlemciye göre değişir. Ben bir galaksiyi saat yönünde görüyorsam, o galaksinin arkasından bakan bir gözlemci onu saat yönünün tersine görür.
    O halde evrende öyle bir konumda olduğumuz için mi 2/3’ünü saat yönünde, geri kalanını saat yönünün tersinde görüyoruz?
    • Asıl makaledeki ifade daha mantıklı: “O alanda Samanyolu’nun ters yönünde dönen galaksi sayısı, Samanyolu ile aynı yönde dönen galaksi sayısından yaklaşık %50 daha fazla.”
    • “Dönüş yönü” bana oldukça kaba bir ölçüm gibi geliyor. Aslında galaksinin bizim galaksimize göre açısına bakılabilir gibi.
      Örneğin 0° tam tepeden bakılan hâl olsun ve saat yönünde görünsün, 180° alttan bakılan hâl olsun ve saat yönünün tersi görünsün, 90°/270° ise yandan bakılan hâl olsun; bu parametreyle istatistik çıkarmak nasıl olurdu merak ediyorum.
    • Uzamsal olarak sezgilemek zor olduğundan, bir odada durduğumu ve sola/sağa bakan oklar olduğunu hayal ediyorum.
      Önümde 3 sol ok, arkamda da döndüğümde sola bakan 3 ok varken, bunlardan birinin yanından geçince bir tarafta 2 sol ok kalıp önde olan sol oklardan biri sağ ok hâline gelebilir; toplamda 5 sol, 1 sağ ok varmış gibi görünebilir.

Bu yüzden gözlemin kendisi mümkün, ama yine de dengesizliğin neden oluştuğunu açıklamıyor. Evrenin çoğu noktasında, hangi açıdan bakılırsa bakılsın kabaca eşit bir dağılım beklenir gibi.

  • Herkes kara delik hipotezinden söz ediyor, ama bana Samanyolu'nun dönüşüne ilişkin yanlış bir varsayım daha olası görünüyor. Çünkü bu açıklama diğer iki sorunu da birlikte açıklayabiliyor.
    "Mesafe ölçümlerinin yeniden kalibrasyonu, evrenin genişleme hızındaki farklılıklar ve mevcut mesafe ölçümlerine göre evrenin kendisinden daha yaşlı olması gereken dev galaksiler gibi kozmolojinin çözülememiş sorularını da açıklayabilir"
    • Samanyolu'nun 1e-16 Hz dönüşünün diğer sarmal galaksilerin yönünü algılama biçimimizi nasıl etkilediğini anlamıyorum
    • Modellemesi basit olmalı. Karmaşık görünüp de temelde yalnızca trigonometrinin kullanıldığı bir doktora konusu arayan biri için iyi olabilir. Sonuç muhtemelen "hayır" çıkar
  • Saat yönü denince ne referans alınıyor? Evrende bir yukarı yön mü var?
    Yoksa sadece diğer galaksilere göre göreli yön mü?
    • Bizim bakış açımıza göre saat yönü. Hangi yöne bakarsak bakalım, nereden bakarsak bakalım iki dönüşün de aynı sayıda görünmesi beklenecek bir durum
    • Standart bir koordinat sistemi, örneğin https://en.m.wikipedia.org/wiki/Supergalactic_coordinate_sys... gibi bir şey kullanmışlardır diye düşünüyorum
    • Asıl makaledeki ifade daha mantıklı: "O alanda Samanyolu'na zıt yönde dönen galaksi sayısı, Samanyolu ile aynı yönde dönen galaksi sayısından yaklaşık %50 daha fazla"
  • "Doppler etkisi nedeniyle gökbilimciler, Samanyolu'nun hareketine zıt yönde dönen galaksilerin daha parlak görüneceğini bekliyor" kısmının nasıl işlediğini bilmiyorum.
    Bağlantı verilen sayfa da dönüşün neden önemli hâle geldiğini açıklamıyor. Bir taraf bize doğru gelirken diğer taraf uzaklaşıyor; bu dönüş yönünden bağımsız olarak aynı olduğuna göre, galaksinin toplam ortalama parlaklığını etkilememesi gerekir.
    Orijinal makale (https://academic.oup.com/mnras/article/538/1/76/8019798?logi...) ilgili birkaç makaleye bağlantı veriyor; bunlardan biri de https://www.mdpi.com/2073-8994/15/6/1190. Soruma yanıt veremedi ya da ben anlayamadım, ama beklenen parlaklık değişimi ölçeğinin %0,6 olduğu söyleniyor. Gözlenen 1:2 dönüş yönü oranını açıklayabilecek gibi görünmüyor
    • Fiziği pek bilmiyorum ama dönüşe duyarlı iki tür olgu olduğunu duymuştum. Biri kuantum parçacıklarının sabit spini; buradaki "spin" fizikçilerin, tıpkı charm kuarkındaki "charm" gibi kulağa hoş geldiği için seçtiği bir kelime olabilir, o yüzden fazla derine inmeyeceğim.
      Diğeri elektromanyetizma. Yüklü bir parçacığı dairesel hareket ettirirseniz daireye dik bir manyetik alan oluşur ve hangi taraftan baktığınıza göre manyetik alanın görünümü değişir.
      Bunun yayılan ışığı nasıl etkilediğini bilmiyorum, ama galaksinin manyetik alan yönü ile dönüş yönünün ilişkili olup olmadığını da merak ediyorum.
      Belki manyetik alan ışığı polarize ediyor, iki manyetik alan da aynı yönde veya farklı yönde polarize ederek gözlenen parlaklığı etkiliyor olabilir; ama bu bilgi eksikliğinden kaynaklanan bir tahmin de olabilir
    • Genelde göreli ışınlama etkisi ya da Doppler ışınlama etkisi denen şeye ince bir gönderme olabilir. Ancak genelde ışık hızına epey yakın hızlarda hareket eden maddeyle ilişkilendirilen bir etkidir.
      [0]: https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_beaming
    • Bir taraf bizden uzaklaşıyor, diğer taraf bize yaklaşıyor. Bu yüzden göreli hızları farklı ve bu fark saptanabilir
  • İlginç, ama bunu fark etmek için gerçekten JWST gerekli miydi, yoksa şimdiye kadar sadece kontrol mü edilmemişti, merak ediyorum.
    Örneğin Hubble XDF'deki galaksilerin dönüş yönlerinde de göze çarpan bir asimetri var mı?
    Lior Shamir son yıllarda birbirinden bağımsız birkaç gökyüzü taramasının asimetri gösterdiğini yazmıştı, ama bunun ölçeği yaklaşık %2 düzeyindeydi.
    https://www.mdpi.com/2073-8994/16/10/1389
    https://aas.org/sites/default/files/2020-05/lior_aas236.pdf
    JWST'nin ilk çalışmasında ve daha yeni derin uzay alanlarında görülen asimetri bundan bir mertebeden fazla daha büyük.
    Üstelik mevcut veriler, bir yönde +%6, başka bir yönde -%5 gibi anizotropik bir asimetri gösteriyordu; bu kez genel bir özellik olarak +%50 bildirilmesiyle hiç aynı şey değil
  • İlgili bir tartışma da var: https://news.ycombinator.com/item?id=43372271 ("Is our universe trapped inside a black hole? This JWS Telescope discovery (space.com)", 56 yorum)
  • "Bu tercih edilen dönüş yönü iki nedenden birinden kaynaklanıyor olabilir: Evrenimizin tamamı bir kara deliğin içinde olabilir ya da gökbilimciler evrenin genişlemesini yanlış ölçüyor olabilir"
    Makalenin alt başlığı bu; gerçekten harika bir özet
    • Gök mekaniğine çok hâkim değilim ama "bir kara deliğin içindeyiz" tepkisi çok olduğu için merak ediyorum. Kara deliğin neden belirli bir dönüş yönünü tercih ettiğini bilen var mı?
    • Bu dönüş yönünü açıklayan akıl almaz birçok yanıt arasından "aslında tüm evrenimiz bir kara deliğin içinde" yanıtının seçilmiş olması etkileyici. Sanki böylece tertemiz açıklanıyormuş gibi