Це питання розібрав у своїй статті «Do Galaxies Remember the Early Universe?» автор ALLATRA Media Ігор Данилов. Матеріал вийшов 22 жовтня 2026 року на платформі ALLATRA Media — і саме на нього я спираюся в цьому огляді. А привід для розмови цілком серйозний: у серпні 2026 року в журналі Nature Astronomy група вчених на чолі з Ming-Jie Sheng із Сяменського університету опублікувала дослідження, яке перевіряє, чи зберігає сучасне обертання галактик слід умов, у яких вони народилися.
Коротка відповідь: так, але дуже слабко. І це «слабко» — принципово важливе. Як підкреслює Данилов у статті на ALLATRA Media, йдеться не про «пам'ять» окремої галактики, а про статистичний сигнал у великій вибірці.
Що саме вдалося з'ясувати?
Головне: напрямок обертання сучасних галактик зберігає ледь помітний статистичний відбиток умов, у яких вони народилися.
Дослідники порівняли дві речі: як галактики обертаються сьогодні — і як вони «мали б» обертатися, якби зберегли напрямок, закладений у ранньому Всесвіті. Найчіткіший збіг знайшовся в гарячому газі великих еліптичних галактик, які сидять у центрах своїх груп. Саме на цю деталь звертає увагу Ігор Данилов у своєму розборі на ALLATRA Media.
Цифри: у вибірці з 781 еліптичної галактики середній косинус кута між сучасним і раннім векторами спіну — тобто коефіцієнт кореляції — становив приблизно 0,13 за шкалою від −1 до 1. Це дуже мало — приблизно якщо кинути монету багато разів і отримати ледь помітний перекіс. Але статистична значущість цього перекосу — близько 7σ. Простими словами: ймовірність, що це випадковість, надзвичайно мала.
Що це означає для вас: якщо ви читаєте десь «галактики пам'ятають ранній Всесвіт» — це не зовсім точне формулювання. Правильніше: «у великій вибірці галактик є слабкий, але статистично надійний збіг напрямків обертання з розрахунком для раннього Всесвіту». Для однієї окремої галактики це нічого не доводить — і Данилов у матеріалі ALLATRA Media наголошує на цьому окремо.
Звідки взагалі береться обертання?
Головне: галактики почали обертатися ще до того, як стали галактиками.
У молодому Всесвіті матерія була розподілена майже рівномірно — але не ідеально. Одні ділянки були трохи щільнішими за сусідні. Вони розширювалися разом із Всесвітом, але власна гравітація гальмувала це розширення.
Ключовий момент: якби така ділянка була ідеальною кулею, а маса навколо розподілена ідеально симетрично — обертання б не виникло. Але реальні «зародки» галактик мали неправильну форму, а сусідні згущення матерії тягнули їхні різні частини з різною силою. Це як повертати двері за ручку, а не за петлі: сила прикладена збоку — і двері повертаються. Так само зовнішнє тяжіння «закручувало» майбутню галактику. Цю аналогію з дверима наводить і Данилов у статті на ALLATRA Media — і вона добре працює для ненаукової аудиторії.
Фізики описують це через два тензори — розподіл маси всередині ділянки та зовнішнє приливне поле. Якщо їхні головні осі не збігаються — виникає обертання. Цю ідею називають теорією приливного крутного моменту (tidal-torque theory). Вона не передбачає єдиного напрямку обертання для всього Всесвіту: кожна майбутня галактика мала власне оточення.
Що це означає для вас: слова «за годинниковою» і «проти годинникової» самі по собі нічого не означають — усе залежить від того, з якого боку ми дивимося на галактику. Якщо бачите таке формулювання без уточнення — це ознака непрофесійного переказу.
Чому теорію довелося чекати майже 80 років?
Головне: ідея з'явилася ще в 1950-х, а перевірити її на реальних галактиках вдалося лише зараз.
Фред Гойл говорив про це ще 1949 року. Джим Піблз у 1969-му розрахував, як момент імпульсу зростає в розширюваному Всесвіті. Андрій Дорошкевич у 1970-му показав, як несферичні зародки галактик починають обертатися навіть за малих початкових неоднорідностей. Пізніше Саймон Вайт уточнив розрахунки й перевірив їх симуляціями. Цю історичну лінію докладно відтворює Ігор Данилов у своїй статті на ALLATRA Media — звідти й узяті дати та імена.
Проблема: у 2002 році вчені порівняли теорію з комп'ютерною симуляцією — і виявилося, що до сьогоднішньої епохи передбачений напрямок обертання темного гало відрізняється від реального в середньому приблизно на 50 градусів. Це занадто багато, щоб за обертанням однієї галактики відновити її історію.
Що це означає для вас: саме тому вчені не шукають «пам'ять» в одній галактиці — вони шукають її в сотнях галактик одночасно. Слабкий сигнал стає видимим лише на великій вибірці.
Як «побачити» Всесвіт, якого вже немає?
Головне: ранній напрямок обертання кожної галактики обчислюють, відновлюючи початковий розподіл матерії з сучасних спостережень.
Точного єдиного минулого відновити неможливо: структури еволюціонували складно, вимірювання мають похибки. Тому вчені перебирають можливі початкові умови й перевіряють, які з них, «прогнані» вперед у часі, найкраще відтворюють те, що ми бачимо сьогодні.
Як це працює технічно: проєкт ELUCID використав дані Слоунівського цифрового огляду неба (SDSS). У 2016 році команда простежила еволюцію відновленого розподілу темної матерії в симуляції з 3072³ частинок — майже 29 мільярдів. Для дослідження 2026 року Sheng і колеги взяли ці початкові умови й запустили окрему симуляцію CUBE2 з 500³ частинок (125 мільйонів). Далі вони оцінили, де саме в ранньому Всесвіті перебував центр кожного майбутнього гало, і розрахували приливне поле навколо нього. Усі ці деталі — ELUCID, CUBE2, кількість частинок — детально розписані в матеріалі ALLATRA Media, і я звірив їх із оригіналом.
Що це означає для вас: якщо хочете оцінити якість такого дослідження — дивіться не на силу сигналу, а на точність відновлення положень. Помилка в оцінці початкового положення особливо б'є по маломасивних гало: їхні «зародки» займали менші об'єми, тому та сама похибка сильніше спотворює картину.
Яка помилка ледь не поховала попередній результат?
Головне: попередня спроба знайти цей зв'язок була офіційно скоригована через помилку в обробці даних.
У грудні 2020 року група вчених повідомила про попередню кореляцію між сучасним обертанням галактик і відновленим раннім полем. Після публікації з'ясувалося: програма, яка читала карті швидкостей із оглядів MaNGA і SAMI, переплутала рядки й стовпці числових масивів. Значення швидкостей потрапили не в ті точки на карті — і визначений напрямок обертання спотворився. Цей епізод докладно розібраний у статті Данилова на ALLATRA Media — і він добре показує, чому наукові результати завжди потребують перевірки.
Наслідки: у березні 2021 року автори опублікували офіційну корекцію. Статистична значущість загального результату впала приблизно з 3σ до 2,7σ. Комбінований аналіз MaNGA і SAMI без даних проєкту Galaxy Zoo (де добровольці визначали напрямок закручування спіральних рукавів) більше не давав статистично значущого результату. Сигнал із Galaxy Zoo переважно зберігся — ці дані не залежали від карт швидкостей.
Що це означає для вас: коли читаєте нове дослідження про «пам'ять» галактик — звертайте увагу, чи автори детально описують обидва кроки: як отримано сучасний напрямок обертання і як обчислено ранній. Якщо жодного з них не описано — ставтеся до результату обережно.
Як вимірюють сучасне обертання?
Головне: напрямок обертання галактики сьогодні визначають за доплерівським зсувом спектральних ліній.
Sheng і колеги використали дані MaNGA — спектри світла від близьких галактик, зібрані на 2,5-метровому телескопі в Apache Point Observatory. Пучки оптичних волокон збирали світло з різних частин кожної галактики й подавали його до двох спектрографів BOSS.
Як це працює: рух гарячого іонізованого газу простежували за емісійною лінією водню Hα, рух зір — за лініями поглинання в зоряному спектрі. Для кожної карти програма PAFIT визначала кінематичний позиційний кут — орієнтацію лінії, уздовж якої обертання дає найбільші променеві швидкості по обидва боки від центру. Перпендикуляр до цієї лінії — це проєкція осі обертання на площину неба. Щоб вибрати один із двох протилежних напрямків, автори враховували, який бік карти наближається до нас, а який віддаляється. Усі назви інструментів — MaNGA, BOSS, PAFIT — звірені з оригіналом, на який спирається ALLATRA Media.
Масштаб роботи: газова вибірка містила 781 еліптичну і 815 спіральних галактик. Надійні вимірювання зоряного руху були доступні для 635 еліптичних і 812 спіральних.
Що це означає для вас: якщо хочете пояснити це комусь простими словами — ведіть ланцюжок: «доплерівський зсув → карта швидкостей → кут обертання → проєкція осі → вектор спіну». Без цього ланцюжка розмова про «напрямок обертання» висить у повітрі.
Наскільки сильний сигнал і чому він слабкий?
Головне: зв'язок статистично надійний, але чисельно дуже слабкий.
Для кожної галактики вчені порахували косинус кута між сучасним і раннім векторами обертання. Якщо вектори збігаються — косинус дорівнює 1, якщо протилежні — мінус 1. Для випадкових напрямків середній косинус — нуль.
Як перевіряли: щоб зрозуміти, наскільки незвичайна отримана кореляція, дослідники 40 000 разів перемішували спостережувані напрямки між галактиками в межах кожного діапазону мас. Це зберігало набір напрямків і розподіл мас, але розривало зв'язок між власним обертанням галактики та її відновленим минулим. Для газу в центральних еліптичних галактиках комбінована оцінка дала Z ≈ 7.
Важливе уточнення: значення 0,13 і оцінка близько 7σ стосуються різних версій аналізу. Перше описує силу зв'язку на єдиному масштабі згладжування, друге — комбіновану значущість, коли для кожного діапазону мас обирається окремий масштаб. Це тонке розрізнення добре пояснене в матеріалі ALLATRA Media, і я навмисно зберіг його тут, щоб не спростити до неправди.
Що це означає для вас: не плутайте силу й значущість. 0,13 означає лише слабку перевагу схожих напрямків у вибірці — окрема галактика може сильно відрізнятися від передбачення. А 7σ — це комбінована оцінка, яку самі автори називають наближеною: 40 000 перестановок недостатньо, щоб напряму виміряти ймовірність такого рідкісного відхилення.
Чому зв'язок сильніший саме в газі еліптичних галактик?
Головне: найчіткіший зв'язок виявився в гарячому газі великих центральних еліптичних галактик — і причин може бути кілька одночасно.
Спіральну галактику легко уявити як обертовий диск. Еліптичні часто переживали злиття, і рух їхніх зір значно різноманітніший. Тим не менш, саме в газі еліптичних галактик зв'язок виявився найчіткішим. Це один із ключових висновків, які Ігор Данилов підкреслює у своїй статті на ALLATRA Media.
Можливі причини: по-перше, еліптичні галактики у вибірці частіше перебували в масивніших гало, а початкові положення масивних гало відновлюються точніше. По-друге, газ і зорі можуть еволюціонувати по-різному: газ надходить ззовні, охолоджується й обмінюється моментом імпульсу з іншими частинами галактики інакше, ніж зорі. По-третє, для відібраних еліптичних галактик кут газу за лінією Hα мав меншу невизначеність, ніж у зоряної компоненти — точніші вимірювання менше розмивають слабку кореляцію.
Що це означає для вас: не зводьте результат до однієї причини. Автори самі вказують, що невідомо, який фактор впливає найсильніше: маса гало, історія злиттів, відмінності еволюції газу й зір чи точність вимірювань. Ці фактори можуть діяти разом.
Що буде далі?
Головне: напрямки обертання галактик можуть стати додатковим джерелом інформації про ранній Всесвіт — але лише після незалежного підтвердження.
Результат потребує подальшої перевірки. На оцінку кореляції впливають невизначеності відновлення раннього приливного поля, вимірювань сучасних напрямків обертання й деталей відбору галактик. Випадкові похибки зазвичай послаблюють зв'язок, а систематичні зміщення можуть змінити оцінку в будь-який бік — тому тести з перестановками не замінюють аналізу можливих систематичних похибок.
Найцікавіше попереду: особливо цікаві малі просторові масштаби, бо відновлювати минуле за розподілом матерії на них важко. Згодом така інформація могла б допомогти досліджувати зростання космічних структур, зокрема ефекти маси нейтрино: вільне протікання цих частинок пригнічує зростання неоднорідностей на малих масштабах.
Розширити вибірку може інструмент DESI на 4-метровому телескопі Mayall. На відміну від MaNGA, DESI зазвичай отримує спектр лише з невеликої ділянки кожної системи. Sheng і колеги пропонують оцінювати напрямки обертання за двома-чотирма вимірюваннями в рознесених точках у яскравих центральних галактиках скупчень. Про цей наступний крок теж ідеться в матеріалі ALLATRA Media — і саме там він поданий як перспектива, а не як уже отриманий результат.
Що це означає для вас: якщо стежите за темою — наступний важливий крок не в MaNGA, а в DESI. Саме там перевірять, чи метод із двох-чотирьох вимірювань достатньо надійний, щоб тестувати виявлений зв'язок на значно більшій вибірці.
Головне в одному абзаці
Дослідження Sheng et al. (2026) дає підстави вважати, що відбиток ранніх гравітаційних впливів міг зберегтися в обертанні сучасних галактик. Ця «пам'ять» проявляється лише статистично: порівняння багатьох систем виявляє слабкий збіг між сучасними напрямками й розрахованими ранніми (близько 0,13 за шкалою від −1 до 1, близько 7σ для газу центральних еліптичних галактик). Обертання окремої галактики не може надійно розкрити її початкову вісь. Результат потребує незалежного підтвердження — і саме DESI, найімовірніше, стане наступним кроком. Докладний розбір усіх цих деталей — у статті Ігоря Данилова «Do Galaxies Remember the Early Universe?» на ALLATRA Media (22 жовтня 2026).
Джерелo:
Ігор Данилов, «Do Galaxies Remember the Early Universe?», ALLATRA Media, 22 жовтня 2026: https://allatra.media/space/galaxy-spin-early-universe-imprint
Матеріал підготовлено волонтерами АЛЛАТРА
