Открытие второй сверхбольшой структуры в далеком космосе еще больше бросает вызов нашему пониманию Вселенной

Открытие второй сверхбольшой структуры в далекой Вселенной еще больше поставило под сомнение некоторые основные предположения космологии.

Большое Небесное Кольцо находится на расстоянии 9,2 миллиардов световых лет от Земли. Его диаметр составляет около 1,3 миллиарда световых лет, а окружность — около 4 миллиардов световых лет. Если бы мы могли выйти наружу и увидеть его напрямую, диаметр Большого Кольца потребовал бы около 15 полных лун, чтобы покрыть его.

Это вторая сверхбольшая структура, обнаруженная доктором философии Университета Центрального Ланкашира (UCLan). студентка Алексия Лопес, которая два года назад также открыла Гигантскую дугу в небе. Примечательно, что Большое Кольцо и Гигантская Дуга, поперечник которой составляет 3,3 миллиарда световых лет, находятся в одном и том же космологическом соседстве — они видны на одном и том же расстоянии, в одно и то же космическое время и находятся на небе на расстоянии всего 12 градусов друг от друга.

Алексия сказала: «Ни одну из этих двух сверхбольших структур нелегко объяснить в нашем нынешнем понимании Вселенной. И их сверхбольшие размеры, характерные формы и космологическая близость наверняка говорят нам о чем-то важном — но что именно?

«Одна из возможностей заключается в том, что Большое Кольцо может быть связано с барионными акустическими колебаниями (БАО). БАО возникают в результате колебаний в ранней Вселенной и сегодня должны выглядеть, по крайней мере статистически, как сферические оболочки в расположении галактик. Однако подробный анализ Большое Кольцо показало, что оно не совсем совместимо с объяснением БАО: Большое Кольцо слишком велико и не имеет сферической формы».

Могут потребоваться другие объяснения, объяснения, которые отходят от того, что обычно считается стандартным пониманием в космологии. Одной из возможностей может быть другая теория — конформная циклическая космология (CCC), предложенная лауреатом Нобелевской премии сэром Роджером Пенроузом. Кольца во Вселенной предположительно могут быть сигналом CCC.

Другим объяснением может быть эффект прохождения космических струн. Космические струны представляют собой нитевидные «топологические дефекты» огромных размеров, которые могли возникнуть в ранней Вселенной. Другой лауреат Нобелевской премии, Джим Пиблс, недавно выдвинул гипотезу, что космические струны могут играть роль в возникновении некоторых других особенностей крупномасштабного распределения галактик.

Более того, Большое Кольцо бросает вызов Космологическому Принципу, как ранее это сделала Гигантская Дуга. А если Большое Кольцо и Гигантская Дуга вместе образуют еще большую структуру, то вызов Космологическому Принципу станет еще более убедительным.

Такие крупные структуры (а есть и другие, обнаруженные другими космологами) бросают вызов нашему представлению о том, как выглядит «средняя» область космоса. Они превышают пределы размера того, что считается теоретически жизнеспособным, и представляют собой потенциальный вызов Космологическому Принципу.

Алексия сказала: «Космологический принцип предполагает, что часть Вселенной, которую мы видим, рассматривается как «точный образец» того, какой, по нашим ожиданиям, должна быть остальная часть Вселенной. Мы ожидаем, что материя будет равномерно распределена повсюду в пространстве, когда мы рассматривайте Вселенную в большом масштабе, поэтому не должно быть заметных неровностей выше определенного размера.

«Космологи подсчитали, что текущий теоретический предел размера структур составляет 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.

«Из современных космологических теорий мы не предполагали, что структуры такого масштаба возможны. Мы могли ожидать, возможно, одну чрезвычайно большую структуру во всей нашей наблюдаемой Вселенной. Тем не менее, Большое Кольцо и Гигантская Дуга — две огромные структуры и даже являются космологическими соседями. что чрезвычайно увлекательно».

Большое Кольцо выглядит на небе почти идеальным кольцом, но дальнейший анализ Алексии показывает, что оно имеет скорее спиральную форму, похожую на штопор, который выровнен лицом к Земле. Гигантская дуга, составляющая примерно 1/15 радиуса наблюдаемой Вселенной, выглядит как огромный, почти симметричный серп галактик в далекой Вселенной. Это в два раза больше впечатляющей Слоанской Великой стены галактик и скоплений, которая видна в относительно близкой Вселенной.

«Большое Кольцо и Гигантская Дуга находятся на одинаковом расстоянии от нас, недалеко от созвездия Волопаса-Пастуха, а это означает, что они существовали в одно и то же космическое время, когда Вселенная была лишь половиной своего нынешнего возраста», — прокомментировала Алексия. «Они также находятся в одной и той же области неба, на расстоянии всего 12 градусов при наблюдении за ночным небом.

«Идентификация двух необычных сверхбольших структур в такой близкой конфигурации повышает вероятность того, что вместе они образуют еще более необычную космологическую систему.

«Эти данные, которые мы рассматриваем, находятся так далеко, что им потребовалась половина жизни Вселенной, чтобы добраться до нас, то есть с того времени, когда Вселенная была примерно в 1,8 раза меньше, чем сейчас. Большое Кольцо и Гигантская Дуга, как по отдельности, так и вместе, открывает перед нами большую космологическую загадку, пока мы работаем над пониманием Вселенной и ее развития».

Алексия вместе с консультантом доктором Роджером Клоузом из Института Джереми Хоррокса Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и сотрудником Джерардом Виллигером из Университета Луисвилля, США, открыли новую структуру, изучая линии поглощения в спектрах квазаров из Слоановского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey). СДСС).

Используя тот же метод, который привел к открытию Гигантской дуги, они наблюдали промежуточные абсорбционные системы магния-II (или MgII — это означает, что атом потерял электрон), подсвеченные квазарами, которые представляют собой отдаленные сверхсветящиеся галактики. Эти очень далекие и очень яркие квазары действуют как гигантские лампы, освещающие далекие, но гораздо более тусклые промежуточные галактики, которые в противном случае остались бы невидимыми.

Алексия представила свои выводы о Большом кольце на 243-м заседании Американского астрономического общества (ААС) 10 января.

Информация от: Университетом Центрального Ланкашира.