Массивная структура, обнаруженная в далекой Вселенной, бросает вызов нашему пониманию того, как развивалась Вселенная.
В 2024 году астрономы обнаружили гигантское, почти идеальное кольцо галактик диаметром около 1,3 миллиарда световых лет.
Да, вы прочитали правильно. МИЛЛИАРДОВ световых лет.
Оно не соответствует ни одной известной структуре или механизму формирования.
Открытие, возглавляемое астрономом Алексией Лопес из Центрального Ланкаширского университета, было представлено на 243-м собрании Американского астрономического общества в 2024 году и опубликовано в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Сигнал был зафиксирован в свете, который путешествовал 6,9 миллиарда лет, чтобы достичь нас.
Существование «Большого кольца», как была названа структура, может означать, что нам нужно внести поправки в стандартную модель космологии.
Это уже вторая гигантская структура, обнаруженная Лопес и ее коллегами. Первая, названная Гигантской дугой, находится в той же части неба и на том же расстоянии. Когда об открытии дуги было объявлено в 2021 году, оно озадачило астрономов. Большое кольцо только углубляет тайну.
«Ни одну из этих двух сверхбольших структур легко не объяснить в рамках нашего текущего понимания вселенной», — сказала Лопес в январе 2024 года.
«И их сверхбольшие размеры, отличительные формы и космологическая близость, безусловно, должны говорить нам о чем-то важном — но о чем именно?»
Самая очевидная связь, кажется, с чем-то, называемым барионными акустическими осцилляциями (БАО). Это гигантские круговые расположения галактик, встречающиеся по всему космосу. На самом деле это сферы, окаменелости акустических волн, которые распространялись в ранней Вселенной, а затем застыли, когда космос стал настолько разреженным, что акустические волны больше не могли распространяться.
Большое кольцо — это не БАО. Все БАО имеют фиксированный размер около 1 миллиарда световых лет в диаметре. Тщательное изучение Большого кольца показывает, что оно больше похоже на форму штопора, которая выровнена таким образом, что выглядит как кольцо.
Что оставляет без ответа очень важный вопрос: что это, черт возьми, такое? И что это означает для космологического принципа, который гласит, что во всех направлениях любой данный участок космоса должен выглядеть примерно так же, как все другие участки космоса?
«Мы ожидаем, что материя будет равномерно распределена повсюду в космосе, когда мы смотрим на вселенную в большом масштабе, поэтому не должно быть заметных неоднородностей выше определенного размера», — объяснила Лопес.
«Космологи рассчитывают текущий теоретический предел размера структур в 1,2 миллиарда световых лет, однако обе эти структуры намного больше — Гигантская дуга почти в три раза больше, а окружность Большого кольца сравнима с длиной Гигантской дуги».
Но размер — это только одна из проблем. Другая заключается в том, что это означает для космологии, изучения эволюции Вселенной. Текущая модель — это та, которая в настоящее время лучше всего соответствует нашим наблюдениям, но есть некоторые особенности, которые трудно объяснить в ее рамках.
Существуют и другие модели, которые были предложены для объяснения этих особенностей. Согласно одной из таких моделей, конформной циклической космологии Роджера Пенроуза, в которой Вселенная проходит через бесконечные циклы расширения Большого взрыва, ожидается наличие кольцевых структур — хотя стоит отметить, что конформная циклическая космология имеет свои собственные значительные проблемы.
Другая возможность заключается в том, что структуры являются своего рода топологическими дефектами в ткани пространства-времени, известными как космические струны. Считается, что это похожие на протон морщины, которые возникли в ранней Вселенной по мере растяжения пространства-времени, а затем застыли на месте.
Мы не нашли много физических доказательств существования космических струн, но теоретические доказательства довольно многообещающие.
На данный момент никто точно не знает, что означают Большое кольцо и Гигантская дуга. Они могут быть просто случайными расположениями галактик, вращающихся по небу, хотя вероятность этого кажется довольно малой.
Лучшая надежда была бы найти больше таких расположений галактик, разбросанных по всей Вселенной, скрывающихся на виду.
«Согласно текущим космологическим теориям, мы не думали, что структуры такого масштаба возможны», — сказала Лопес.
«Мы могли бы ожидать, возможно, одну чрезвычайно большую структуру во всей нашей наблюдаемой Вселенной. Тем не менее, Большое кольцо и Гигантская дуга — это две огромные структуры, и они даже являются космологическими соседями, что чрезвычайно захватывающе».
Результаты исследования опубликованы в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Истории ScienceAlert написаны, проверены факты и отредактированы людьми, никогда не генерируются ИИ. Не пропустите ни одной истории, подпишитесь здесь.
Эта знаменитая странная «Розовая планета» может иметь соленые облака, показало исследование
Грохот глубоко внутри Марса указывает на обширную древнюю магматическую систему
Астероиды могли отсрочить рождение первых континентов Земли