O structură uriașă din adâncul spațiului cosmic pune sub semnul întrebării concepţia actuală privind evoluţia Universului

O structură cosmică colosală din Universul îndepărtat sfidează înțelegerea noastră cu privire la modul cum a evoluat Universul.

În lumina care a călătorit timp de 6,9 ​​miliarde de ani pentru a ajunge la noi, astronomii au găsit un inel gigant de galaxii, aproape perfect, cu un diametru de aproximativ 1,3 miliarde de ani-lumină. Acesta nu se potrivește cu nicio structură sau mecanism de formare galactic cunoscut.

Marele Inel, așa cum a fost numită structura, ar putea însemna că trebuie să modificăm modelul standard al cosmologiei.

Descoperirea, realizată de o echipă condusă de astronomul Alexia Lopez de la Universitatea din Central Lancashire, a fost prezentată la cea de-a 243-a întâlnire a Societății Americane de Astronomie și se găseşte într-o lucrare preprint disponibilă la arXiv.

Marele Inel este a doua structură gigantică descoperită de Lopez și colegii ei. Prima, numit Arcul Gigant, se află în aceeași parte a cerului, la aceeași distanță de noi.

Marele Inel (albastru) și Arcul Giant (roșu). Credit: Universitatea din Central Lancashire

Descoperirea Arcului Gigant în 2021 i-a nedumerit pe astronomi. Marele Inel nu face decât să adâncească misterul.

„Niciuna dintre aceste două structuri gigantice nu este ușor de explicat pe baza înțelegerii noastre actuale a universului.

Mărimea lor gigantică, formele distinctive și proximitatea cosmologică trebuie să ne spună, cu siguranță, ceva important – dar ce anume?”, a spus Lopez.

Ar putea avea o legătură cu aşa-numita oscilație acustică barionică (OAB), care implică aranjamente circulare gigantice ale galaxiilor ce pot fi găsite în tot spațiul. Acestea sunt de fapt sfere, fosilele undelor acustice care s-au propagat prin Universul timpuriu și apoi au înghețat atunci când spațiul a devenit atât de difuz încât undele acustice nu au mai putut călători.

Marele Inel nu este însă o oscilaţie acustică barionică. Aceste oscilaţii au toate o mărime fixă ​​de aproximativ 1 miliard de ani-lumină în diametru. O analiză atentă a Marelui Inel arată că acesta este mai degrabă sub formă de tirbușon, aliniat în așa fel încât arată ca un inel.

O diagramă de galaxii cu Marele Inel aproximativ centrat în 0 pe axa x. Credit: Universitatea din Central Lancashire

Ce înseamnă existenţa acestor structuri cosmice gigantice pentru Principiul Cosmologic, care afirmă că, în toate direcțiile, orice zonă din spațiul cosmic ar trebui să arate aproape la fel ca oricare alta?

„Ne așteptăm ca materia să fie distribuită uniform peste tot în spațiu atunci când privim universul la scară mare, astfel încât nu ar trebui să existe nereguli vizibile peste o anumită mărime”, a explicat Lopez .

Cosmologii au calculat o limită teoretică de 1,2 miliarde de ani-lumină, dar ambele structuri sunt mult mai mari. Arcul Gigant este de aproape trei ori mai mare, iar circumferința Marelui Inel este comparabilă cu lungimea Arcului Gigant”, a explicat Lopez.

Mărimea este doar una dintre probleme. O alta este reprezentată de ceea ce înseamnă pentru cosmologie, studiul evoluției Universului. Modelul actual este cel care în prezent se potrivește cel mai bine cu ceea ce observăm, dar există câteva caracteristici care sunt dificil de explicat în cadrul său.

Există și alte modele care au fost propuse pentru a aborda aceste caracteristici. Conform unui astfel de model, în cosmologia ciclică conformă a lui Roger Penrose, în care Universul trece prin cicluri nesfârșite de expansiune Big Bang, sunt de așteptat structuri inelare – deși merită remarcat faptul că cosmologia ciclică conformă are probleme semnificative proprii.

O altă posibilitate este ca structurile să fie un tip de defect topologic în țesătura spațiu-timp cunoscută sub numele de șiruri cosmice. Se crede că acestea sunt ca niște riduri sau cute de mărimea protonilor apărute în Universul timpuriu pe măsură ce spațiu-timp s-a întins, care apoi au înghețat la locul lor. Nu s-au găsit prea multe dovezi fizice ale şirurilor cosmice, dar dovezile teoretice sunt destul de promițătoare.

Momentan, nimeni nu știe sigur ce reprezintă Marele Inel și Arcul Gigant. Ar putea fi doar aranjamente întâmplătoare ale galaxiilor care se rotesc pe cer, deși această probabilitate pare destul de mică.

Cea mai bună speranță ar fi să găsim mai multe astfel de aranjamente de galaxii, împrăștiate în tot Universul, care în prezent sunt ascunse vederii noastre.

„Din teoriile cosmologice actuale, nu am crezut că sunt posibile asemenea structuri cosmice la această scară. Ne-am putea aștepta la o structură extrem de mare în tot Universul nostru observabil.

Cu toate acestea, Marele Inel și Arcul Gigant sunt două structuri uriașe care sunt chiar vecine cosmologic, ceea ce este extraordinar de fascinant”.

Mărimea și locația Marelui Inel (albastru) și Arcului Gigant (roșu) pe cer. Credit: Universitatea din Central Lancashire/Stellarium

Cercetarea a fost prezentată la cea de-a 243-a întâlnire a Societății Americane de Astronomie și a fost anunţată într-o lucrare preprint la arXiv.org.

Traducere după Giant Structure Lurking în Deep Space Challenges Our Understanding of The Universe