Как ассиметрия вращения галактик может служить отражением доминированя материи над антиматерией во Вселенной

Наблюдаемая ассиметрия в астрономии представляет собой

отклонение от предполагаемого равномерного распределения

различных космических объектов и их движений в пространстве. Это

явление охватывает множество аспектов, от распределения галактик

до направлений их вращения. В случае галактик было установлено, что в случайной Вселенной распределение направлений вращения

должно быть примерно равным. Однако современные наблюдения, в частности данные, полученные с помощью телескопа «Джеймс

Уэбб», демонстрируют явный дисбаланс в этом распределении.

Определение ассиметрии в астрономии

Ассиметрия в астрономии можно определить как наличие

направленных отклонений или аномалий от ожидаемой

равномерности в распределении объектов или их движений. В

контексте вращения галактик это означает, что некоторые галактики

имеют скорости вращения и направления, которые отличаются от

теоретически прогнозируемых значений, что указывает на наличие

скрытых факторов, влияющих на их динамику.

Современные наблюдения и их значение

Недавние наблюдения, полученные с помощью телескопа «Уэбб», выделяют явную ассиметрию в направлениях вращения галактик, что говорит о несоответствии существующих теорий и наблюдаемых

данных. Ожидалось, что направления вращения галактик будут

равномерно распределены по всем углам сферического обзора, однако текущие данные показывают, что некоторые направления

вращения преобладают, а другие значительно менее представлены.

Это противоречие вызывает необходимость поиска новых

объяснений, которые могут кардинально изменить наше понимание

формирования и эволюции галактик.

Два ключевых сценария объяснения этой ассиметрии

1. Сценарий первоначального вращения Вселенной. Первой

гипотезой является предположение о том, что Вселенная

изначально обладала вращением. Эта теория подразумевает, что

старейшие космические структуры и их динамика были определены

ранними вращательными движениями, что могло оказать влияние

на дальнейшее распределение вещества и света. Если эта гипотеза

верна, то это был бы шаг к переосмыслению современных

космологических моделей. Например, теория «космологии чёрных

дыр» подразумевает, что наша Вселенная может находиться внутри

чёрной дыры, и её первоначальное вращение могло быть связано с

особенностями формирования чёрных дыр и их взаимодействия.

Если вращение было свойственно Вселенной с момента её

«рождения», это может объяснять ассиметрию в наблюдаемых

направлениях.

2. Асимметрия из-за взаимодействий в крупномасштабной структуре.

Второй вариант предполагает, что галактики могут подвергаться

воздействию интенсивных взаимодействий, которые приводят к

ассиметрии в направлении их вращения. Это может включать

гравитационные взаимодействия между близкими галактиками, или

слияния групп и кластеров галактик, которые могут изменять

угловые моменты вращающихся объектов. Такого рода

взаимодействия могут создавать определенные предпочтения в

направлениях вращения, вызывая наблюдаемую ассиметрию.

Примеры наблюдаемой ассиметрии

1. Галактика NGC 1073: Известно, что эта спиральная галактика

имеет отклонение в направлении своего вращения, что

прослеживается в её спиральных рукавах. Анализ показывает, что

движение звёзд в рукавах выражает заметную ассиметрию, что

является примером изучаемого явления.

2. Галактические группы: Наблюдения показывают, что в некоторых

группах галактик, таких как Туманность Андромеды, направления

вращения соседних галактик демонстрируют ассиметрию, возможно, связанную с их историей взаимодействий, которые могли оказать

влияние на их динамику.

3. Взаимодействующие галактики: Во время столкновения галактик, как, например, в случае системы NGC 4038/4039 (группы

«Спиральных крыльев»), наблюдаются изменения в вращательных

направлениях галактик, что свидетельствует о том, что такие

мощные взаимодействия могут привести к ассиметрии.

Заключение

Наблюдаемая ассиметрия вращения галактик открывает новые

горизонты для исследований и требует пересмотра существующих

космологических теорий. Два основных сценария —

первоначальное вращение Вселенной и влияние взаимодействий на

больших масштабах – подчеркивают необходимость дальнейших

исследований и наблюдений, которые помогут прояснить суть

наблюдаемых ассиметрий. Эта область знаний не только усиливает

наше понимание динамики галактик, но и ставит перед учеными

новые вызовы для анализа обмена энергии и материи в контексте

физических законов, действующих на космических масштабах.

1.3. Как асимметрия в микромасштабах может соотноситься с

макроскопическими структурами во Вселенной

Асимметрия, наблюдаемая во вращении галактик, открывает

интересные параллели между микро- и макроуровнями физической

реальности. Интересный факт заключается в том, что

приблизительно 2/3 галактик в нашей Вселенной вращаются по

часовой стрелке. Это наблюдение имеет глубокие импликации не

только для статистики галактик, но и для понимания

основополагающих законов физики, которые могут действовать как

на уровне элементарных частиц, так и на уровнях формирования

крупных космических структур.

Связь между элементарными частицами и галактиками

Основные строительные блоки нашей материи – электроны и

протонные ядра – на уровне микромасштабного взаимодействия

подчиняются законам квантовой механики и электродинамики.

Электроны, как частицы с отрицательным электрическим зарядом, обладают свойством спина – квантовым параметром, который

может быть интерпретирован как собственное вращение частицы.

Электроны могут вращаться в насыщающих магнитных полях, что

приводит к предпочтению определенного направления – по

часовой стрелке. В отличие от них, позитроны, античастицы

электронов, обладают противоположным вращением, что приводит

к интересным результатам во взаимодействиях материи и

антиматерии.

Утверждение о том, что электрон вращается по часовой стрелке, а

позитрон – против часовой стрелки, связано с концепцией спина

элементарных частиц и их зарядом в контексте магнитных полей.

1. Спин и магнитные моменты: Электрон имеет спин \( \frac{1}{2} \) с

магнитным моментом, направленным против направления его

вращения, согласно правилам правой руки. Таким образом, если

представить электрон как вращающийся объект, то его магнитный

момент направлен вниз (к центру), что ассоциируется с движением

по часовой стрелке.

2. Позитрон: Позитрон – это античастица электрона, имеющая тот же

спин, но положительный заряд. В силу этого, его магнитный момент

направлен в противоположную сторону по сравнению с электроном.

Соответственно, можно сказать, что позитивный заряд «вращает»

позитив в другую сторону. В этом контексте его движение можно

ассоциировать с вращением против часовой стрелки.

Этот микроскопический дисбаланс между электронами и

позитронами может отражаться и на макроскопическом уровне.

Если 2/3 галактик вращается по часовой стрелке, это

предположительно создаст стереотип в распределении и динамике

материи и энергии во Вселенной.

Единые законы физики на микро- и макроуровне

Предположение о том, что микромасштабные и макроскопические

структуры подчиняются единым физическим законам, имеет

глубокое значение. Это указывает на возможность того, что на

самых ранних этапах формирования Вселенной действовали

унифицированные принципы, способствующие симметрии и

ассиметрии в различных масштабах.

1. Формирование Вселенной: На этапе, когда произошел Большой

взрыв, физические условия были предельно экстремальными, при

этом взаимодействия элементарных частиц определяли эволюцию

материи. Предположим, что квантовые флуктуации и

взаимодействия, происходившие на микромасштабе, сыграли

ключевую роль в установлении начального состояния материи.

2. Роль протонов и нейтронов: Динамика взаимодействий протонов

и нейтронов, а также их влияние на формирование ядер в том числе, может объяснить распределение элементов и энергий в скоплениях

галактик. Эти процессы также могут приводить к ассиметрии, обнаруживаемой в дальнейшего формирования галактик.

3. Гравитационный коллапс: При гравитационном коллапсе газовых

облаков в галактики, результатом может стать создание

асимметричного вращения. Если вращение элемента или региона

предмета на микромасштабе во время газа в процессе коллапса

поддерживается в том направлении, где действует преобладающая

точка зрения, это можно обобщить на более крупные структуры, как

галактики.

Наблюдаемые последствия

Когда мы наблюдаем 2/3 галактик, вращающихся по часовой

стрелке, следует задаваться вопросом, является ли эта асимметрия