Kosmiczna megastruktura podważa teorie dotyczące Wszechświata

Tak zwany Wielki Pierścień, będący zgrupowaniem galaktyk, ma średnicę około 1,3 miliarda lat świetlnych, co czyni go jedną z największych struktur, jakie kiedykolwiek zaobserwowano. Znajduje się ponad 9 miliardów lat świetlnych od Ziemi i świeci zbyt słabo, aby można go było obserwować gołym okiem. Jednak gdyby był widoczny bezpośrednio, jego średnica na nocnym niebie odpowiadałaby 15 Księżycom w pełni.

Tak duży rozmiar Wielkiego Pierścienia wydaje się przeczyć podstawowemu założeniu kosmologii, zwanemu zasadą kosmologiczną. Zgodnie z nią powyżej pewnej skali przestrzennej Wszechświat jest jednorodny i wygląda identycznie w każdym kierunku.

„Na podstawie obecnych teorii kosmologicznych nie sądziliśmy, że struktury na taką skalę są możliwe – powiedziała cytowana przez dziennik "The Guardian" Alexia Lopez, doktorantka na University of Central Lancashire, która kierowała analizą. - Moglibyśmy spodziewać się może jednej wyjątkowo dużej struktury w całym naszym obserwowalnym Wszechświecie”.

Tymczasem Wielki Pierścień jest na rosnącej liście niespodziewanie dużych obiektów. Innym przykładem jest Wielki Łuk, który pojawia się tuż obok Wielkiego Pierścienia i został również odkryty przez Lopez - w 2021 r.

Kosmolodzy oceniają teoretyczny limit wielkości kosmicznych struktur na 1,2 miliarda lat świetlnych, ale Wielki Pierścień i Wielki Łuk, który rozciąga się szacunkowo na 3,3 miliarda lat świetlnych, przekraczają ten limit.

Co ciekawe, obie struktury znajdują się w tej samej odległości od Ziemi, w pobliżu gwiazdozbioru Wolarza, co zwiększa prawdopodobieństwo, że są częścią połączonego systemu.

„Te dziwactwa są wciąż zamiatane pod dywan, ale im więcej ich odkryjemy, tym bardziej będziemy musieli stanąć twarzą w twarz z faktem, że być może nasz standardowy model wymaga ponownego przemyślenia – stwierdziła Lopez. - Co najmniej jest niekompletny. Może potrzebujemy nowej kosmologii?”

Wielki Pierścień został odkryty dzięki analizie danych z Sloan Digital Sky Survey (SDSS), katalogu odległych kwazarów. Obiekty te są tak jasne, że można je zobaczyć z odległości miliardów lat świetlnych i zachowują się jak gigantyczne, odległe lampy, oświetlając znajdujące się pomiędzy nimi galaktyki, przez które ich światło przechodzi po drodze i które w przeciwnym razie pozostałyby niewidoczne.

Lopez i współpracownicy wykorzystali kilka różnych algorytmów statystycznych do zidentyfikowania potencjalnych struktur na dużą skalę i tak właśnie wyłonił się Wielki Pierścień. Struktura wygląda jak niemal idealny pierścień na niebie, ale dalsza analiza ujawniła, że ma bardziej kształt cewki, przypominający korkociąg, który jest skierowany w stronę Ziemi.

Kosmolodzy nie są pewni, jaki mechanizm mógł spowodować powstanie tej struktury. Jedną z możliwości jest rodzaj fali akustycznej występującej we wczesnym Wszechświecie, znany jako barionowe oscylacje akustyczne, która mogła dać początek sferycznym powłokom w dzisiejszym układzie galaktyk. Innym wyjaśnieniem jest istnienie kosmicznych strun, hipotetycznych „defektów” w strukturze wszechświata, które mogą powodować „zlepianie się” materii wzdłuż uskoków o dużej skali.

Doktor Jenny Wagner, kosmolog z Bahamas Advanced Study Institute & Conferences, określiła odkrycie jako znaczące. Jej zadaniem możliwe jest uwzględnienie Wielkiego Pierścienia w ramach zasady kosmologicznej, w zależności od tego, jak zdefiniowano jego granice, ale im więcej takich niepasujących struktur o dużej skali zostanie odkrytych, tym mniej statystycznie prawdopodobny staje się ten pogląd. „Dlatego poszukiwania kolejnych gigantycznych obiektów są tak cenne – stwierdziła. - Osobiście nie zdziwiłbym się, gdybyśmy po przyszłych odkryciach musieli porzucić zasadę kosmologiczną”.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ bar/