Колосална структура в далечната Вселена се противопоставя на нашето разбиране за това как се е развила Вселената.

В светлина, която е пътувала 6,9 милиарда години, за да достигне до нас, астрономите откриват гигантски, почти съвършен пръстен от галактики с диаметър около 1,3 милиарда светлинни години. Той не съответства на нито една известна структура или механизъм на образуване.

Големият пръстен, както е наречена структурата, може да означава, че трябва да променим стандартния модел на космологията.

Откритието, ръководено от астронома Алексия Лопес от Университета на Централен Ланкашир, е представено на 243-тата среща на Американското астрономическо дружество.

Големият пръстен (синьо) и Гигантската арка (червено). (University of Central Lancashire)

Това е втората гигантска структура, открита от Лопес и нейните колеги. Първата, наречена Гигантската арка, всъщност се намира в същата част на небето, на същото разстояние. Когато през 2021 г. бе обявено откриването на арката, то озадачи астрономите. Големият пръстен само задълбочава загадката.

"Нито една от тези две свръхголеми структури не е лесна за обяснение при сегашното ни разбиране за Вселената", казва Лопес. "И техните свръхголеми размери, отличителни форми и космологична близост със сигурност трябва да ни казват нещо важно - но какво точно?"

Най-непосредствената връзка изглежда е с нещо, наречено барионна акустична осцилация (БАО). Това са гигантски, кръгови подреждания на галактики, които се срещат навсякъде в пространството. Всъщност те са сфери, вкаменелости от акустични вълни, които са се разпространявали в ранната Вселена, а след това са замръзнали, когато пространството е станало толкова дифузно, че акустичните вълни не са могли повече да се движат.

Големият пръстен не е БАО. Всички БАО  са с фиксиран размер от около 1 милиард светлинни години в диаметър. А внимателното разглеждане на Големия пръстен показва, че той е по-скоро с форма на тапа, която е подравнена по такъв начин, че да прилича на пръстен.

Графика на галактиките, показваща Големия пръстен с приблизителен център 0 по оста x. (University of Central Lancashire)

Какво реално представлява тази структура? И какво означава тя за Космологичния принцип, който гласи, че във всички посоки всеки участък от пространството трябва да изглежда почти еднакво с всички останали участъци от пространството? Тези въпроси все още нямат отговор.

"Очакваме материята да бъде равномерно разпределена навсякъде в пространството, когато разглеждаме Вселената в голям мащаб, така че не би трябвало да има забележими нередности над определен размер", обяснява Лопес.

"Според изчисленията на космолозите сегашната теоретична граница на размера на структурите е 1,2 милиарда светлинни години, но и двете структури са много по-големи - Гигантската арка е почти три пъти по-голяма, а обиколката на Големия пръстен е сравнима с дължината на Гигантската арка."

Но размерът е само един от проблемите. Другият е какво означава това за космологията - изследването на еволюцията на Вселената. Сегашният модел е този, който в момента отговаря най-добре на нещата, което наблюдаваме, но има някои особености, които трудно могат да се обяснят в неговата рамка.

Съществуват други модели, които са предложени, за да се справят с тези характеристики. При един от тях - конформната циклична космология на Роджър Пенроуз, в която Вселената преминава през безкрайни цикли на разширяване при Големия взрив - се очакват пръстеновидни структури, въпреки че си струва да се отбележи, че конформната циклична космология има свои собствени значителни проблеми.

Друга възможност е структурите да са вид топологичен дефект в тъканта на пространство-времето, известен като космически струни. Смята се, че те са като широки като протон бръчки, които са се появили в ранната Вселена, когато пространство-времето се е разтегнало, а след това е замръзнало на място. Не сме открили много физически доказателства за космически струни, но теоретичните данни са доста обещаващи.

В момента никой не знае със сигурност какво означават Големият пръстен и Гигантската арка. Възможно е те да са просто случайни подредби на галактики, които се въртят по небето, макар че вероятността за това изглежда доста малка.

Най-голямата надежда е да се открият още такива подреждания на галактики, разпръснати из Вселената, които се крият пред очите ни.

"От сегашните космологични теории не смятахме, че структури от такъв мащаб са възможни", казва Лопес. "Можехме да очакваме може би една изключително голяма структура в цялата наблюдавана от нас Вселена. И все пак Големият пръстен и Гигантската арка са две огромни структури и дори са космологични съседи, което е изключително очарователно."

Изследването е представено на 243-тата среща на Американското астрономическо общество.

Източник: Science Alert