Гігантська структура, що ховається в глибокому космосі, кидає виклик нашому розумінню Всесвіту

  Колосальна структура в далекому Всесвіті кидає виклик нашому розумінню того, як розвивався Всесвіт.

У світлі, яке подорожувало до нас 6,9 мільярдів років, астрономи виявили гігантське, майже ідеальне кільце галактик діаметром близько 1,3 мільярда світлових років. Воно не відповідає жодній відомій структурі чи механізму освіти, пишуть Артефакти.

Велике Кільце, як назвали цю структуру, може означати, що нам необхідно внести поправки до стандартної моделі космології.

Відкриття, зроблене астрономом Алексією Лопес з Університету Центрального Ланкашира, було представлено на 243 зборах Американського астрономічного товариства в січні і описано в попередній статті, доступній на arXiv.

Це друга гігантська структура, відкрита Лопесом та її колегами. Перша, яка називається Гігантською Дугою, насправді знаходиться в тій же частині неба, на такій самій відстані. Коли 2021 року було оголошено про відкриття дуги, це спантеличило астрономів. Велике Кільце лише поглиблює таємницю.

"Жодну з цих двох надвеликих структур нелегко пояснити за допомогою нашого нинішнього розуміння Всесвіту", - заявила Лопес у січні. «І їх надвеликі розміри, характерні форми та космологічна близькість напевно говорять нам про щось важливе – але про що саме?»

Найбезпосередніший зв'язок, мабуть, пов'язана з так званим баріонним акустичним коливанням (БАО). Це гігантські круглі розташування галактик, що зустрічаються по всьому космосу. Насправді це сфери, скам'янілості акустичних хвиль, які поширювалися по ранньому Всесвіту, а потім застигли, коли простір став настільки розсіяним, що акустичні хвилі більше не могли поширюватися.

Велике Кільце – це не БАО. Усі БАО мають фіксований розмір – близько 1 мільярда світлових років у діаметрі. А ретельний огляд Великого Кільця показує, що воно більше схоже на штопор, вирівняний таким чином, що виглядає як кільце.

Залишається без відповіді питання: що таке? І що це означає для Космологічного Принципу, який стверджує, що у всіх напрямках будь-яка дана ділянка простору має виглядати майже так само, як і всі інші ділянки простору?

"Ми очікуємо, що матерія буде рівномірно розподілена всюди у просторі, коли ми розглядаємо Всесвіт у великому масштабі, тому не повинно бути помітних нерівномірностей, що перевищують певний розмір", - пояснив Лопес.

«Космологи підрахували, що поточна теоретична межа розмірів структур становить 1,2 мільярда світлових років, проте обидві ці структури набагато більші – Гігантська Дуга майже втричі більша, а коло Великого Кільця можна порівняти з довжиною Гігантської Дуги».

Але розмір – це лише одна із проблем. Інше це те, що це означає для космології, вивчення еволюції Всесвіту. Поточна модель найкраще відповідає тому, що ми спостерігаємо, але є деякі особливості, які важко пояснити у її рамках.

Існують інші моделі, які були запропоновані для вирішення цих завдань. У рамках однієї з таких моделей, конформної циклічної космології Роджера Пенроуза, в якій Всесвіт проходить нескінченні цикли розширення Великого Вибуху, очікуються кільцеві структури – хоча варто зазначити, що конформна циклічна космологія має свої серйозні проблеми.

Інша можливість полягає в тому, що ці структури є типом топологічного дефекту в тканині простору-часу, відомого як космічні струни. Вважається, що вони схожі на зморшки шириною з протонами, які виникли в ранньому Всесвіті, коли простір-час розтягнувся, а потім застиг на місці. Ми не знайшли багато фізичних доказів існування космічних струн, але теоретичні докази дуже перспективні.

На даний момент ніхто точно не знає, що означають Велике Кільце та Гігантська Дуга. Це могло бути просто випадкове розташування галактик, що кружляють по небу, хоча ймовірність цього здається досить малою.

Найкращою надією було б знайти більше подібних прихильностей галактик, розкиданих по Всесвіту і ховаються на очах.

"З погляду сучасних космологічних теорій ми не припускали, що структури такого масштабу можливі", - сказав Лопес. «Ми могли б очікувати, можливо, одну надзвичайно велику структуру у всьому нашому спостережуваному Всесвіті. Тим не менш, Велике Кільце та Гігантська Дуга — дві величезні структури і навіть є космологічними сусідами, що є надзвичайно захоплюючим».