Odkrycie drugiej, ultradużej struktury we wszechświecie w dalekiej przestrzeni kosmicznej dalej kwestionuje to, co rozumiemy na temat wszechświata.
Odkrycie drugiej, ultradużej struktury we wszechświecie w odległej przestrzeni kosmicznej postawiło pod znakiem zapytania niektóre podstawowe założenia kosmologii. Wielki Pierścień na Niebie znajduje się 9,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Ma średnicę około 1,3 miliarda lat świetlnych i obwód około czterech miliardów lat świetlnych. Gdybyśmy mogli wyjść na zewnątrz i zobaczyć go bezpośrednio, średnica Wielkiego Pierścienia potrzebowałaby około 15 pełnych Księżyców, aby ją pokryć.
Najnowsze filmy
Jest to druga ultraduża struktura odkryta przez doktorantkę z University of Central Lancashire (UCLan), Alexię Lopez, która dwa lata temu odkryła również Gigantyczny Łuk na Niebie. Co niezwykłe, Wielki Pierścień i Gigantyczny Łuk, który ma przekrój 3,3 miliarda lat świetlnych, znajdują się w tym samym sąsiedztwie kosmologicznym – są widziane w tej samej odległości, w tym samym czasie kosmicznym i są od siebie oddalone tylko o 12 stopni na niebie.
Żadna z tych dwóch ultradużych struktur nie jest łatwa do wyjaśnienia w ramach naszego obecnego zrozumienia wszechświata. — doktorantka UCLan, Alexia Lopez.
Alexia powiedziała: „Żadna z tych dwóch ultradużych struktur nie jest łatwa do wyjaśnienia w naszym obecnym zrozumieniu wszechświata. A ich ultraduże rozmiary, charakterystyczne kształty i kosmologiczna bliskość z pewnością muszą nam coś ważnego mówić – ale co dokładnie?
Jedną z możliwości jest, że Wielki Pierścień może być związany z Baryonic Acoustic Oscillations (BAO). BAO powstają z oscylacji we wczesnym wszechświecie i dziś powinny się, przynajmniej statystycznie, ukazywać jako sferyczne powłoki w układzie galaktyk. Jednak szczegółowa analiza Wielkiego Pierścienia ujawniła, że nie jest on naprawdę zgodny z wyjaśnieniem BAO: Wielki Pierścień jest zbyt duży i nie jest sferyczny.
Inne wyjaśnienia mogą być potrzebne, wyjaśnienia, które odbiegają od tego, co ogólnie uważa się za standardowe rozumienie w kosmologii. Jedną z możliwości może być inna teoria – Conformal Cyclic Cosmology (CCC) – która została zaproponowana przez laureata Nagrody Nobla, Sir Rogera Penrose’a. Pierścienie we wszechświecie mogą być sygnałem CCC.
Moglibyśmy oczekiwać może jednej niezwykle dużej struktury we wszystkim naszym obserwowalnym wszechświecie. Jednak Wielki Pierścień i Gigantyczny Łuk to dwie ogromne struktury i są nawet kosmologicznymi sąsiadami, co jest niezwykle fascynujące. — doktorantka UCLan, Alexia Lopez.
Inna wyjaśnienie może być związane z efektem przechodzących przez wszechświat strun kosmicznych. Struny kosmiczne to nitkowate 'defekty topologiczne’ o wielkiej skali, które mogły powstać we wczesnym wszechświecie. Inny laureat Nagrody Nobla, Jim Peebles, niedawno wysunął hipotezę, że struny kosmiczne mogą odgrywać rolę w pochodzeniu niektórych innych osobliwości w dużoskalowym rozkładzie galaktyk.
Ponadto, Wielki Pierścień podważa Zasadę Kosmologiczną, podobnie jak wcześniej Gigantyczny Łuk. A jeśli Wielki Pierścień i Gigantyczny Łuk razem tworzą jeszcze większą strukturę, to wyzwanie dla Zasady Kosmologicznej staje się jeszcze bardziej przekonujące.
Źródło: UCLan
Takie duże struktury – i inne znalezione przez innych kosmologów – kwestionują naszą ideę tego, jak wygląda 'przeciętny’ region przestrzeni. Przekraczają one rozmiar, który jest uważany za teoretycznie wykonalny i stawiają potencjalne wyzwania dla Zasady Kosmologicznej.
Alexia powiedziała: „Zasada Kosmologiczna zakłada, że część wszechświata, którą możemy zobaczyć, jest postrzegana jako 'uczciwa próbka’ tego, czego oczekujemy od reszty wszechświata. Oczekujemy, że materia będzie równomiernie rozłożona wszędzie w przestrzeni, gdy patrzymy na wszechświat w dużym skali, więc nie powinno być żadnych zauważalnych nieprawidłowości powyżej pewnego rozmiaru.
Kosmolodzy obliczają obecny teoretyczny limit rozmiaru struktur na 1,2 miliarda lat świetlnych, a obie te struktury są znacznie większe – Gigantyczny Łuk jest prawie trzy razy większy, a obwód Wielkiego Pierścienia jest porównywalny z długością Gigantycznego Łuku.
Z obecnych teorii kosmologicznych nie sądziliśmy, że struktury tej skali są możliwe. Moglibyśmy oczekiwać może jednej niezwykle dużej struktury we wszystkim naszym obserwowalnym wszechświecie. Jednak Wielki Pierścień i Gigantyczny Łuk to dwie ogromne struktury i są nawet kosmologicznymi sąsiadami, co jest niezwykle fascynujące.
Te dane, na które patrzymy, są tak daleko, że potrzebowały połowy życia wszechświata, aby dotrzeć do nas, więc z czasu, kiedy wszechświat był około 1,8 raza mniejszy niż teraz. — doktorantka UCLan, Alexia Lopez.
Wielki Pierścień wydaje się być prawie doskonałym pierścieniem na niebie, ale dalsza analiza Alexii ujawnia, że ma bardziej kształt spirali, jak korkociąg, który jest skierowany czołem w stronę Ziemi. Gigantyczny Łuk, który ma około 1/15 promienia obserwowalnego wszechświata, ukazuje się jako ogromny, niemal symetryczny, półksiężyc galaktyk w odległym wszechświecie. Jest dwa razy większy niż uderzająca Sloan Great Wall galaktyk i gromad, widoczna w stosunkowo pobliskim wszechświecie.
Wielki Pierścień i Gigantyczny Łuk są w tej samej odległości od nas, w pobliżu konstelacji Boötasa Pasterza, co oznacza, że istniały w tym samym czasie kosmicznym, kiedy wszechświat miał tylko połowę swojego obecnego wieku – skomentowała Alexia. Są również w tej samej części nieba, oddalone od siebie tylko o 12 stopni podczas obserwacji nocnego nieba. Zidentyfikowanie dwóch nadzwyczajnych ultradużych struktur w tak bliskiej konfiguracji podnosi możliwość, że razem tworzą jeszcze bardziej nadzwyczajny system kosmologiczny.
Patronite
Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!Te dane, na które patrzymy, są tak daleko, że potrzebowały połowy życia wszechświata, aby dotrzeć do nas, więc z czasu, kiedy wszechświat był około 1,8 raza mniejszy niż teraz. Wielki Pierścień i Gigantyczny Łuk, zarówno indywidualnie, jak i razem, stawiają przed nami wielką kosmologiczną zagadkę, gdy próbujemy zrozumieć wszechświat i jego rozwój.
Alexia, wspólnie z doradcą Dr Rogerem Clowesem, obaj z Instytutu Jeremiasza Horrocksa na UCLan, oraz współpracownikiem Gerardem Willigerem z University of Louisville, USA, odkryli nową strukturę, analizując linie absorpcyjne w spektrach kwazarów z Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Używając tej samej metody, która doprowadziła do odkrycia Gigantycznego Łuku, obserwowali pośrednie systemy absorpcji magnezu II (lub MgII – oznacza to, że atom stracił elektron) podświetlone przez kwazary, które są odległymi superjasnymi galaktykami. Te bardzo odległe, bardzo jasne kwazary działają jak gigantyczne lampy świecące reflektorem przez odległe, ale znacznie słabsze, pośrednie galaktyki, które inaczej pozostałyby niezauważone.
Alexia przedstawiła swoje ustalenia dotyczące Wielkiego Pierścienia na 243. spotkaniu American Astronomical Society (AAS) 10 stycznia. AAS zaprasza badaczy z potencjalnie przełomowymi odkryciami do dzielenia się swoimi pracami ze światową społecznością astronomiczną.
