Kolosalna struktura u dalekom svemiru prkosi našem razumijevanju evolucije svemira.
U svjetlu koje je putovalo 6,9 milijardi godina kako bi stiglo do nas, astronomi su otkrili ogromni, gotovo savršeni prsten galaksija, promjera oko 1,3 milijarde svjetlosnih godina. Ova struktura ne odgovara nijednom poznatom mehanizmu formiranja. Prema Science Alert, Veliki Prsten (na engleskom the Big Ring), kako je nazvana ova struktura, mogao bi značiti da trebamo prilagoditi standardni model kozmologije. Ovo otkriće, predvođeno astronomkinjom Alexiom Lopez sa Sveučilišta Central Lancashire, predstavljeno je na 243. sastanku Američkog astronomskog društva u siječnju.
To je druga divovska struktura koju su otkrili Lopez i njezine kolege. Prva, nazvana Veliki Luk, nalazi se u istom dijelu neba, na istoj udaljenosti. Kada je otkriće Velikog Luka objavljeno 2021. godine, zbunilo je astronome. Veliki Prsten samo produbljuje misterij. “Ni jedna od ove dvije ultra velike strukture nije lako objasniti našim trenutnim razumijevanjem svemira,” izjavila je Lopez u siječnju. “Njihove ultra velike veličine, prepoznatljivi oblici i kozmološka blizina sigurno nam govore nešto važno – ali što točno?”
Barionske akustične oscilacije
Najbliža poveznica čini se da je s nečim što se naziva barionske akustične oscilacije (BAO). To su divovski, kružni rasporedi galaksija pronađeni posvuda u svemiru. Oni su zapravo sfere, fosili akustičnih valova koji su se širili kroz rani svemir i zamrznuli kada je svemir postao toliko razrijeđen da akustični valovi više nisu mogli putovati. Veliki Prsten nije BAO. BAO-i su svi fiksne veličine od oko 1 milijarde svjetlosnih godina u promjeru. Detaljna inspekcija Velikog Prstena pokazuje da više nalikuje na oblik vadičepa koji je poravnat tako da izgleda kao prsten.
To ostavlja vrlo neodgovoreno pitanje: Što je to zapravo? I što to znači za Kozmološki princip, koji kaže da bi, u svim smjerovima, bilo koji dio svemira trebao izgledati otprilike isto kao i svi drugi dijelovi svemira? “Očekujemo da će materija biti ravnomjerno raspoređena posvuda u svemiru kada gledamo svemir u velikim razmjerima, tako da ne bi smjelo biti primjetnih nepravilnosti iznad određene veličine,” objasnila je Lopez. “Kozmolozi izračunavaju trenutni teorijski ograničeni promjer struktura na 1,2 milijarde svjetlosnih godina, a obje ove strukture su mnogo veće – Veliki Luk je gotovo tri puta veći, a opseg Velikog Prstena je usporediv s duljinom Velikog Luka.”
Veličina je samo jedan od problema
Ali veličina je samo jedan od problema. Drugi je što to znači za kozmologiju, proučavanje evolucije svemira. Trenutni model je onaj koji najbolje odgovara onome što promatramo, ali postoje neke značajke koje je teško objasniti u okviru tog modela. Postoje drugi modeli koji su predloženi da bi se riješile ove značajke. Prema jednom takvom modelu, konformnoj cikličkoj kozmologiji Rogera Penrosea, u kojem svemir prolazi kroz beskrajne cikluse Velikog praska, prstenaste strukture su očekivane – premda valja napomenuti da konformna ciklička kozmologija ima značajne vlastite probleme.
Druga mogućnost je da su ove strukture vrsta topološkog defekta u tkivu prostor-vremena poznatog kao kozmičke strune. Smatra se da su to nabori širine protona koji su nastali u ranom svemiru dok se prostor-vrijeme protezalo, a zatim se zamrznuli na mjestu. Iako nismo pronašli mnogo fizičkih dokaza o kozmičkim strunama, teorijski dokazi su prilično obećavajući. Trenutno, nitko ne zna sa sigurnošću što Veliki Prsten i Veliki Luk znače. Mogu biti slučajni rasporedi galaksija koji se vrte nebom, premda je vjerojatnost za to prilično mala.
Najbolja nada bila bi pronaći više takvih rasporeda galaksija, rasutih širom svemira, skrivenih na vidiku. “Prema trenutnim kozmološkim teorijama, nismo mislili da su strukture ovakvih razmjera moguće,” rekla je Lopez. “Mogli bismo očekivati možda jednu iznimno veliku strukturu u cijelom našem promatranom svemiru. Ipak, Veliki Prsten i Veliki Luk su dvije ogromne strukture i čak su kozmološki susjedi, što je izvanredno fascinantno.” Ovo istraživanje predstavljeno je na 243. sastanku Američkog astronomskog društva i objavljeno na otvorenom serveru arXiv.
