Large-scale rotational coherence in the diffuse cosmic gaseous mediumntitled
Abstract
This work investigates the hypothesis of the existence of an extremely weak primordial vorticity, preserved and transported within the diffuse cosmic gaseous medium throughout cosmic evolution.Rather than implying a global rotation of spacetime or a measurable metric anisotropy, this vorticity is treated as a collective kinematic coherence of the diffuse medium, capable of retaining directional memory over very large comoving scales.Neutral hydrogen gas, due to its low dissipation and very long relaxation times, provides a particularly sensitive tracer of such primordial coherence. Recent HI observations, notably from MeerKAT, reveal filamentary structures exhibiting coherent rotational signatures on scales of several tens of megaparsecs, which are difficult to attribute solely to local gravitational dynamics.The proposed framework shows that a very low-amplitude initial vorticity component may survive over cosmological timescales and be hierarchically transmitted to cosmic filaments during structure formation. This process leads to a non-zero mean curvature of gaseous filaments, long-range directional continuity, and a strong preferential amplification in weakly virialized environments.Quantitative predictions are derived, including an expected mean filament curvature of ⟨κ⟩ ≈ (3 ± 1) × 10⁻² Mpc⁻¹ and a gas-to-stellar amplification ratio in the range ω_gas / ω_stars ≈ 30–80. These predictions are directly testable using current and forthcoming HI surveys, particularly MeerKAT, ASKAP, and SKA.This work does not claim evidence for a global rotation of the Universe, but proposes that initial cosmological conditions containing a correlational vorticity component may leave observable geometric imprints in the present-day diffuse cosmic medium. Ce travail explore l’hypothèse de l’existence d’une vorticité primordiale extrêmement faible, transmise et conservée au sein du milieu gazeux cosmique diffus au cours de l’évolution cosmologique.Contrairement à une rotation globale de l’espace-temps ou à une anisotropie métrique mesurable, cette vorticité ne se manifeste pas comme une propriété du fond cosmologique lui-même, mais comme une cohérence cinématique collective du milieu diffus, capable de préserver une mémoire directionnelle sur de très grandes échelles comobiles.Le gaz neutre, en raison de sa faible dissipation et de ses temps de relaxation très longs, constitue un traceur privilégié de cette cohérence primordiale. Des observations HI récentes, notamment issues de MeerKAT, révèlent des structures filamentaires présentant des signatures de rotation cohérente sur des échelles de plusieurs dizaines de mégaparsecs, difficilement explicables par les seuls processus gravitationnels locaux.Le modèle développé montre qu’une vorticité initiale de très faible amplitude peut persister sur des temps cosmologiques et se transmettre hiérarchiquement aux filaments lors de la formation des grandes structures. Cette transmission se traduit par une courbure moyenne non nulle des filaments gazeux, une continuité directionnelle à longue portée et une amplification sélective du signal dans les environnements faiblement virialisés.
Fields of Study & Subjects
Cosmology and Gravitation Theories
Galaxies: Formation
Evolution
Phenomena
Astrophysics and Star Formation Studies
Publication details
- Journal / source
- Figshare
- Publication date
- 1 January 2026
- Document type
- Preprint