Обнаруженная аспиранткой космическая мегаструктура бросила вызов теориям Вселенной

Астрономы обнаружили космическую мегаструктуру в форме кольца, пропорции которой бросают вызов существующим теориям Вселенной.

Фото: University of Central Lancashire

Так называемое Большое кольцо имеет диаметр около 1,3 миллиарда световых лет, что делает его одной из крупнейших структур, когда-либо наблюдавшихся, пишет The Guardian. Находясь на расстоянии более 9 миллиардов световых лет от Земли, оно слишком слабо, чтобы его можно было увидеть непосредственно, но его диаметр на ночном небе был бы эквивалентен 15 полным лунам.

Наблюдения, представленные в четверг на 243-м заседании Американского астрономического общества в Новом Орлеане, важны, поскольку размер Большого кольца, по-видимому, противоречит фундаментальному предположению в космологии, называемому космологическим принципом. Он утверждает, что выше определенного пространственного масштаба Вселенная однородна и выглядит одинаково во всех направлениях.

“Исходя из современных космологических теорий, мы не думали, что структуры такого масштаба возможны, – отмечает Алексия Лопес, аспирантка Университета Центрального Ланкашира, которая руководила анализом. – Мы могли бы ожидать, возможно, одну чрезвычайно большую структуру во всей нашей наблюдаемой Вселенной”.

Теоретически, при уменьшении масштаба Вселенной должно открываться обширное безликое пространство. И все же Большое кольцо – одна из растущего списка неожиданно крупных структур, подчеркивает The Guardian. Другие включают Гигантскую дугу, которая появляется прямо рядом с Большим кольцом и также была обнаружена Лопесом в 2021 году. Космологи подсчитали, что текущий теоретический предел размеров структур составляет 1,2 миллиарда световых лет, но Большое кольцо и Гигантская дуга, протяженность которых оценивается в 3,3 миллиарда световых лет, нарушают этот предел.

Интересно, что эти две структуры находятся на одинаковом расстоянии от Земли, вблизи созвездий Пастуха Ботеса, что повышает вероятность того, что они являются частью взаимосвязанной космологической системы, пишет The Guardian.

“Эти странности продолжают замалчиваться, но чем больше мы узнаем, тем больше нам придется столкнуться лицом к лицу с фактом, что, возможно, наша стандартная модель нуждается в переосмыслении, – отмечает Лопес. – Как минимум она неполная. Как максимум нам нужна совершенно новая теорема космологии”.

Большое кольцо было обнаружено путем анализа данных Sloan Digital Sky Survey (SDSS), каталога удаленных квазаров. Эти объекты настолько яркие, что их можно увидеть с расстояния в миллиарды световых лет, и они действуют как гигантские далекие лампы, освещающие промежуточные галактики, которые их свет проходит по пути и которые в противном случае остались бы невидимыми.

Лопес и ее коллеги использовали несколько различных статистических алгоритмов для выявления потенциальных крупномасштабных структур, и появилось Большое кольцо. Структура выглядит на небе как почти идеальное кольцо, но дальнейший анализ показал, что она имеет форму спирали, похожей на штопор, который выровнен лицом к Земле.

Космологи не уверены, какой механизм мог привести к возникновению этой структуры. Одной из возможностей является тип акустических волн в ранней Вселенной, известный как барионные акустические колебания, которые могли привести к образованию сферических оболочек в расположении галактик сегодня. Другим объяснением является существование космических струн, гипотетических “дефектов” в структуре Вселенной, которые могли бы привести к скоплению материи вдоль крупномасштабных линий разломов.

Доктор Дженни Вагнер, космолог из Багамского института перспективных исследований и конференций, назвала открытие значительным. “Это не похоже на простое совпадение”, – сказала она.

Вагнер утверждает, что Большое кольцо можно вписать в рамки космологического принципа, в зависимости от того, как определены его пределы, но чем больше обнаруживается таких необычных крупномасштабных структур, тем менее статистически правдоподобной становится эта точка зрения. “Вот почему поиск других гигантских структур так ценен, – сказала она. – Лично я не удивлюсь, если нам придется отказаться от космологического принципа после будущих открытий”.