RW Space

Обнаруженная в далекой Вселенной массивная структура 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 правильно прочитали. МИЛЛИАРДЫ световых лет.

Он не соответствует ни одной известной структуре или механизму формирования.

Открытие, сделанное астрономом Алексией Лопес из Университета Центрального Ланкашира, было представлено на 243-м собрании Американского астрономического общества в 2024 году и опубликовано в Журнале космологии и физики астрочастиц.

Сигнал был уловлен в свете, который путешествовал 6,9 миллиардов лет. чтобы добраться до нас.

Существование «Большого кольца», как была названа структура, может означать, что нам необходимо внести поправки в стандартную модель космологии.

Это вторая гигантская структура, обнаруженная Лопес и ее коллегами. Первая, называемая Гигантской Дугой, на самом деле находится в той же части неба, на таком же расстоянии. Когда в 2021 году было объявлено об открытии дуги, это озадачило астрономов. Большое Кольцо только углубляет загадку.

«Ни одну из этих двух сверхбольших структур нелегко объяснить в нашем нынешнем понимании Вселенной», — сказал Лопес в январе 2024 года.

«И их сверхбольшие размеры, характерные формы и космологическая близость наверняка говорят нам о чем-то важном — но что именно?»

Самая непосредственная связь, по-видимому, связана с чем-то, называемым барионным акустическим колебанием (БАО). Это гигантские круглые расположения галактик, встречающиеся по всему космосу. На самом деле это сферы, окаменелости акустических волн, которые распространялись по ранней Вселенной, а затем застыли, когда пространство стало настолько рассеянным, что акустические волны больше не могли распространяться.

Большое Кольцо — это не БАО. Все БАО имеют фиксированный размер — около 1 миллиарда световых лет в диаметре. А тщательный осмотр Большого кольца показывает, что оно больше похоже на штопор, выровненный таким образом, что выглядит как кольцо.

Остается без ответа вопрос: что это, черт возьми, такое? И что это означает для Космологического принципа, который утверждает, что во всех направлениях любой данный участок пространства должен выглядеть почти так же, как и все другие участки пространства?

«Мы ожидаем, что материя будет равномерно распределена повсюду в пространстве, когда мы рассматриваем Вселенную в большом масштабе, поэтому не должно быть заметных неравномерностей, превышающих определенный размер», — объяснил Лопес.

«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».

Но размер – это лишь одна из проблем. Другое — это то, что это означает для космологии, изучения эволюции Вселенной. Текущая модель лучше всего соответствует тому, что мы наблюдаем, но есть некоторые особенности, которые сложно объяснить в ее рамках.

Существуют и другие модели, которые были предложены для решения этих проблем. В рамках одной из таких моделей, конформной циклической космологии Роджера Пенроуза, в которой Вселенная проходит бесконечные циклы расширения Большого взрыва, ожидаются кольцевые структуры – хотя стоит отметить, что конформная циклическая космология имеет свои собственные серьезные проблемы.

Другая возможность заключается в том, что эти структуры представляют собой тип топологического дефекта в ткани пространства-времени, известного как космические струны. Считается, что они похожи на морщины шириной с протоны, которые возникли в ранней Вселенной, когда пространство-время растянулось, а затем застыло на месте.

Мы не нашли много физических доказательств существования космических струн, но теоретические доказательства весьма многообещающие.

На данный момент никто точно не знает, что означают Большое Кольцо и Гигантская Дуга. Это могло быть просто случайное расположение галактик, кружащихся по небу, хотя вероятность этого кажется довольно малой.

Наилучшей надеждой было бы найти больше таких расположений галактик, разбросанных по всей Вселенной и скрывающихся на виду.

«Согласно современным космологическим теориям мы не предполагали, что структуры такого масштаба возможны», — сказал Лопес.

«Мы могли бы 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».

О результатах сообщается в Журнале космологии и физики астрочастиц.