Во светлината која патувала 6,9 милијарди години за да стигне до нас, астрономите пронашле џиновски, речиси совршен прстен од галаксии, со дијаметар од околу 1,3 милијарди светлосни години. Тоа не се совпаѓа со ниту една позната структура или механизам за формирање.
Големиот прстен, како што е именувана структурата, може да значи дека треба да го измениме стандардниот модел на космологијата.
Откритието, предводено од астрономот Алексија Лопез од Универзитетот во Централен Ланкашир, беше претставено на 243-тиот состанок на Американското астрономско друштво во јануари, и е објавено во претходно печатен труд достапен на arXiv.
Големиот прстен (сина) и Џиновски лак (црвено). Илустрација: Универзитет во Централен Ланкашир
Тоа е втората џиновска структура откриена од Лопез и нејзините колеги. Првиот, наречен Џиновски лак, всушност е на истиот дел од небото, на исто растојание. Кога откритието на лакот беше објавено во 2021 година, тоа ги збуни астрономите. Големиот прстен само ја продлабочува мистеријата.
„Ниту една од овие две ултра големи структури не е лесно да се објасни во нашето сегашно разбирање за универзумот. И нивните ултра големи димензии, карактеристични форми и космолошка близина сигурно ни кажуваат нешто важно – но што точно?“, рече Лопез во јануари.
Се чини дека најнепосредната врска е со нешто што се нарекува Барјонска акустична осцилација (БАО). Ова се џиновски кружни распореди на галаксии кои се наоѓаат насекаде низ вселената. Тие се всушност сфери, фосили на акустични бранови кои се ширеле низ раниот универзум, а потоа замрзнале кога вселената станала толку дифузнa акустичниte бранови повеќе не можеле да патуваат.
Големиот прстен не е БАО. Сите БAO имаат фиксна големина од околу 1 милијарда светлосни години во дијаметар. И темелната проверка на Големиот прстен покажува дека тој повеќе личи на форма на шраф што е порамнет на таков начин што изгледа како прстен.
Што остава многу неодговорено прашање: Што е тоа по ѓаволите? И што значи тоа за Космолошкиот принцип, кој вели дека, во сите правци, секое дадено парче простор треба да изгледа речиси исто како и сите други делови од вселената?
„Очекуваме материјата да биде рамномерно распоредена насекаде во вселената кога го гледаме универзумот во големи размери, така што не треба да има забележителни неправилности над одредена големина“, објасни Лопез.
„Космолозите ја пресметуваат сегашната теоретска граница на големината на структурите да биде 1,2 милијарди светлосни години, но и двете од овие структури се многу поголеми – Џиновскиот лак е речиси три пати поголем, а обемот на Големиот прстен е споредлив со должината на џиновскиот лак“.
Но, големината е само еден од проблемите. Другото е што значи тоа за космологијата, проучување на еволуцијата на Универзумот. Тековниот модел е оној кој во моментов најдобро одговара на она што го набљудуваме, но има некои карактеристики што е предизвик да се објаснат во неговата рамка.
Постојат и други модели кои се претставени за да се решат овие карактеристики. Според еден таков модел, конформалната циклична космологија на Роџер Пенроуз, во која Универзумот минува низ бескрајни циклуси на експанзија на Биг Бенг, се очекуваат структури на прстени – иако вреди да се напомене дека конформалната циклична космологија има свои значајни проблеми.
Друга можност е дека структурите се еден вид тополошки дефект во време-просторот познат како космички жици. Се смета дека тие се како набори со ширина на протон кои се појавиле во раниот универзум како што се протегало време-просторот, а потоа се замрзнале на своето место. Не најдовме многу физички докази за космички жици, но теоретските докази се прилично ветувачки.
Во моментов, никој не знае со сигурност што значат Големиот прстен и Џиновскиот лак. Тие би можеле да бидат само случајни аранжмани на галаксии кои се вртат низ небото, иако веројатноста за тоа изгледа прилично мала.
Најдобрата надеж би била да се пронајдат повеќе такви распореди на галаксии, расфрлани низ Универзумот, скриени на прв поглед.
„Од сегашните космолошки теории, не мислевме дека се можни структури од оваа скала. Можеме да очекуваме можеби една исклучително голема структура во целиот наш видлив универзум. Сепак, Големиот прстен и Џиновскиот лак се две огромни структури и дури се космолошки соседи, што е невообичаено фасцинантно“, рече Лопез.
Истражувањето беше претставено на 243-от состанок на Американското астрономско друштво и е објавено во претходно печатен труд на arXiv.org. Линк.