Der Blick auf rotierende Galaxien stellt Forscher vor Rätsel: Entstand unser Universum in einem schwarzen Loch?

Befindet sich unser Universum in einem Schwarzen Loch, das sich in einem anderen Universum befindet?

Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat seit seiner Inbetriebnahme im Sommer 2022 unseren Blick auf das Universum geschärft. Nun haben Beobachtungen des zehn Milliarden Dollar teuren Teleskops zu einer überraschenden Entdeckung geführt, die unser Verständnis von der Entstehung und Struktur des Kosmos grundlegend infrage stellen könnte.

Forscher machen überraschende Entdeckung beim Blick auf 263 Galaxien

Ein Forscherteam unter der Leitung von Lior Shamir, außerordentlicher Professor für Informatik am Carl R. Ice College of Engineering der Kansas State University, hat die Rotationsrichtungen von 263 Galaxien im frühen Universum untersucht. Die Daten stammen aus dem James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).

Das erstaunliche Ergebnis der Studie, die im Fachjournal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschien: Etwa zwei Drittel der beobachteten Galaxien rotieren im Uhrzeigersinn, während nur ein Drittel gegen den Uhrzeigersinn rotiert. Wie die Forschenden in einer Mitteilung zur Forschungsarbeit ausführen, widerspreche die Beobachtung der Erwartung, dass in einem zufälligen Universum die Rotationsrichtungen der Galaxien gleichmäßig verteilt sein sollten.

Großteil der Galaxien rotieren in dieselbe Richtung: Schwarzschild-Kosmologie als Erklärung?

Im Falle der untersuchten Galaxien spricht die Forschungsgruppe von einem „offensichtlichen“ Unterschied. Gerätselt wird jedoch über den Grund der Verteilung. „Es ist noch nicht klar, was die Ursachen dafür sind, aber es gibt zwei mögliche Erklärungen“, so Shamir.

• Eine Möglichkeit ist, dass das Universum selbst von Geburt an rotierte. Diese Idee steht laut den beteiligten Forschern im Einklang mit Theorien wie der Kosmologie des Schwarzen Lochs (auch als Schwarzschild-Kosmologie bekannt), die postuliert, dass unser gesamtes Universum das Innere eines Schwarzen Lochs in einem größeren „Elternuniversum“ sein könnte.

Eine Möglichkeit ist, dass das Universum selbst von Geburt an rotierte. Diese Idee steht laut den beteiligten Forschern im Einklang mit Theorien wie der Kosmologie des Schwarzen Lochs (auch als Schwarzschild-Kosmologie bekannt), die postuliert, dass unser gesamtes Universum das Innere eines Schwarzen Lochs in einem größeren „Elternuniversum“ sein könnte.

Auch zweite Erklärung für Rotationsrichtung von Galaxien könnte Astronomie auf den Kopf stellen

„Wenn das Universum tatsächlich rotierend geboren wurde, bedeutet das, dass die bestehenden Theorien über den Kosmos unvollständig sind“, sagt Shamir. Doch ein Beleg für die Kosmologie der Schwarzen Löcher ist die Forschungsarbeit nicht. Es gibt auch eine zweite plausible Erklärung für die Ergebnisse:

• Eine alternative Erklärung bezieht sich auf den möglichen Einfluss der Rotation unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, auf die Beobachtungen. Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Milchstraße zu gering sei, um einen signifikanten Einfluss auf die Messungen des JWST zu haben. Die neuen Daten könnten jedoch darauf hindeuten, dass dieser Effekt unterschätzt wurde.

Die Erde dreht sich mit dem Sonnensystem um das Zentrum der Milchstraße und der Dopplereffekt sorgt dafür, dass Licht von Galaxien, die sich in entgegengesetzte Richtung zur Erdrotation drehen, generell heller wahrgenommen werden. So könnten jene „Galaxien in den Beobachtungen des Teleskops überrepräsentiert“ sein, so die Forscher. Und auch wenn der Einfluss einer sich bewahrheiteten Schwarzschild-Kosmologie auf die Astronomie wohl ungleich massiver wäre, so hätte auch die zweite Erklärung große Auswirkungen auf die Wissenschaftswelt.

„Wenn das tatsächlich der Fall ist, müssen wir unsere Entfernungsmessungen für das tiefe Universum neu kalibrieren“, erklärt Shamir. „Die Neukalibrierung der Entfernungsmessungen könnte auch mehrere andere ungelöste Fragen in der Kosmologie erklären, wie die Unterschiede in den Expansionsraten des Universums und die großen Galaxien, die nach den bestehenden Entfernungsmessungen älter sein müssten als das Universum selbst.“ Auch andere Weltraumerscheinungen stellen Wissenschaftler immer noch vor große Rätsel.

Merkur.de

Quellen und Zusammenfassung:

JWST Galaxy Rotation Findings

Die JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) hat 263 Galaxien untersucht und dabei eine bemerkenswerte Asymmetrie in ihrer Rotationsrichtung festgestellt. Etwa 66 % dieser frühen Galaxien rotieren im Uhrzeigersinn, während nur etwa 33 % entgegen dem Uhrzeigersinn rotieren. Dies widerspricht der erwarteten zufälligen Verteilung von 50/50. Diese signifikante Diskrepanz ist so ausgeprägt, dass sie ohne spezielle Kenntnisse sichtbar ist und mit bloßem Auge in JWST-Bildern erkennbar ist.

Black Hole Cosmology Theory

Die Black-Hole-Kosmologie, auch als “Schwarzschild-Kosmologie” bekannt, schlägt vor, dass unser beobachtbares Universum innerhalb eines Schwarzen Lochs in einem größeren Universum existiert. Diese Theorie, die ursprünglich von Physiker Raj Kumar Pathria und Mathematiker I. J. Good vorgeschlagen wurde, legt nahe, dass der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs die Grenze unseres sichtbaren Universums darstellt.

Wichtige Aspekte dieser Theorie sind:

• Jedes Schwarze Loch in unserem Kosmos könnte potenziell ein Portal zu einem separaten “Baby-Universum” sein.
• Der Kollaps von Materie in ein Schwarzes Loch könnte zu einem Aufprall und einer Expansion führen, ähnlich dem Urknall.
• Dieses Modell könnte kosmologische Beobachtungen erklären, ohne Annahmen wie Inflation, dunkle Materie oder dunkle Energie zu benötigen.
• Die Theorie stimmt mit den jüngsten JWST-Ergebnissen überein, die eine bevorzugte Richtung in der Rotation früher Galaxien zeigen, was konventionelle kosmologische Modelle infrage stellt.

Earth’s Motion Effect Hypothesis

Die Hypothese der Erdbewegungseffekte bietet eine alternative Erklärung für die beobachteten Muster der Galaxienrotation in den JWST-Daten. Diese Theorie legt nahe, dass die Bewegung unseres Planeten durch den Weltraum eine Beobachtungsverzerrung erzeugen könnte, die die unerwartete Verteilung der Galaxienrotation erklären könnte.

Wichtige Aspekte dieser Hypothese sind:

• Die Bewegung der Erde relativ zur kosmischen Hintergrundstrahlung (CMB) könnte unsere Wahrnehmung entfernter Galaxien beeinflussen.
• Dieser Effekt könnte eine scheinbare bevorzugte Richtung in der Galaxienrotation erzeugen, die die 66 % im Uhrzeigersinn rotierenden Galaxien erklärt, die von JWST beobachtet wurden.
• Die Hypothese stimmt mit der Lage des JADES-Beobachtungsfelds überein, das in der Nähe des galaktischen Pols liegt.
• Wenn diese Hypothese korrekt ist, könnte sie helfen, kosmologische Rätsel zu lösen, ohne grundlegende Änderungen an bestehenden Modellen vorzunehmen.

Implications for Cosmological Models

Die unerwarteten Muster der Galaxienrotation, die von JWST beobachtet wurden, stellen bestehende kosmologische Modelle infrage und könnten zu bedeutenden Revisionen in unserem Verständnis des Universums führen. Wenn die Black-Hole-Kosmologie-Theorie korrekt ist, würde dies eine grundlegende Neubewertung der kosmischen Ursprünge und Struktur erfordern. Alternativ könnte die Hypothese der Erdbewegungseffekte potenziell langjährige kosmologische Rätsel lösen, einschließlich:

• Der Hubble-Spannung, die sich auf Diskrepanzen in den Expansionsraten des Universums bezieht.
• Der Existenz von Galaxien, die älter erscheinen als das Universum selbst, basierend auf aktuellen Messungen.

Diese Entdeckungen unterstreichen das Potenzial von JWST, unser Verständnis des frühen Universums und der kosmischen Evolution zu revolutionieren, und fordern Wissenschaftler auf, etablierte Theorien zu überdenken und neue Paradigmen in der Kosmologie zu erforschen.