Astronomi su uočili divovske strukture na udaljenosti od oko 9,2 milijarde svjetlosnih godina koje svojim razmjerima nadilaze granice dopuštene u standardnim modelima kozmologije. Takozvani divovski kozmički luk i Veliki prsten, dugački više milijardi svjetlosnih godina, prijete rušenjem kozmološkog principa, ideje da je svemir homogen i izotropan kada ga se promatra na dovoljno velikim skalama.
Ako njihova stvarna priroda bude potvrđena dodatnim istraživanjima, ovi rezultati mogli bi natjerati znanstvenike da preispitaju dosadašnje razumijevanje raspodjele materije i razvoja svemira.
Kozmološki i Kopernikov princip
Naša slika svemira oblikovala se kroz stoljeća, postupnim napuštanjem ideje da Zemlja zauzima središnje ili povlašteno mjesto. Danas se astronomija temelji na Kopernikovom principu i njegovoj kozmološkoj inačici: svemir nema središte, niti postoje posebna područja u kojima vrijede drugačija pravila.
Drugim riječima, na dovoljno velikim razmjerima svemir se smatra homogenim, jednoličnim po sastavu, i izotropnim, odnosno istim u svim smjerovima. Zbog toga možemo proučavati prošlost svemira promatrajući udaljene objekte: njihova povijest, barem u statističkom smislu, trebala bi odražavati i našu.
“Kopernikov princip temelj je većine moderne astronomije i pretpostavlja se bez dovođenja u pitanje. Ono je posljedica kozmološkog principa prema kojem ne postoje posebna mjesta u svemiru, sve je isto posvuda, u granicama statističkih varijacija,” pojasnio je još 2008. godine Albert Stebbins iz Fermilaba.
Prema teorijskim izračunima, najveće strukture u svemiru ne bi smjele prelaziti promjer od oko 1,2 milijarde svjetlosnih godina. Sve što je veće od toga predstavlja ozbiljno kršenje principa.
Divovski kozmički luk: struktura veća od teorijskih granica
Godine 2021. tim koji je predvodila Alexia Lopez sa Sveučilišta Central Lancashire otkrio je tzv. Divovski luk – gotovo simetričan niz galaksija u zviježđu Volara (Boötes), udaljen 9,2 milijarde svjetlosnih godina. Struktura se proteže kroz čak 3,3 milijarde svjetlosnih godina, odnosno zauzima oko jedne petnaestine radijusa promatranog svemira.
“Na ovako velikim skalama očekujemo glatku raspodjelu materije. To proizlazi iz kozmološkog principa koji pretpostavlja da svemir na najvećim razmjerima izgleda jednako, bez obzira na smjer promatranja,” rekla je tada Lopez.
Dodala je da “sve veći broj opaženih struktura koje prelaze teoretsku granicu postaje teško ignorirati.”
Veliki prsten: još jedno iznenađenje u istom području
Nekoliko godina nakon otkrića Divovskog luka, Alexia Lopez uočila je novu golemo strukturiranu formaciju u istoj regiji neba,tzv. Veliki prsten. Od Divovskog luka udaljen je samo oko 12 stupnjeva, a oblikom podsjeća na spiralni prsten, a ne na savršen krug.
Veliki prsten promjera je oko 1,3 milijarde svjetlosnih godina, a njegov opseg doseže gotovo 4 milijarde svjetlosnih godina. Astronomi su ga otkrili proučavanjem kvazara i analizom apsorpcije njihove svjetlosti u galaksijama bogatim magnezijem. Kada bi bio vidljiv golim okom, za prekriti ga na noćnom nebu trebalo bi otprilike 15 punih Mjeseca.
“Prema trenutnim teorijama, u promatranom svemiru eventualno bismo mogli očekivati jednu ovako ekstremno veliku strukturu. No sada imamo dvije, i to u međusobnom susjedstvu, što je iznimno fascinantno,” naglasila je Lopez.
Potencijalna objašnjenja i otvorena pitanja
Znanstvenici zasad nemaju konačno objašnjenje za nastanak ovih struktura. Jedno od mogućih tumačenja povezuje ih s barionskim akustičkim oscilacijama (BAO), oscilacijama u ranom svemiru koje se danas očituju kao sferične raspodjele galaksija. No detaljna analiza pokazala je da Veliki prsten nije sferičan te dimenzijama znatno nadmašuje očekivani BAO uzorak.
“Ni Divovski luk ni Veliki prsten ne uklapaju se lako u postojeće modele. Njihove iznimne veličine, osebujni oblici i međusobna blizina sigurno nam govore nešto važno, ali zasad ne znamo što,” izjavila je Lopez.
Daljnja promatranja i statističke analize bit će ključne za potvrdu njihove stvarne prirode. Ako se pokaže da doista postoje onako kako ih vidimo, znanstvenici će morati preispitati jedno od temeljnih načela moderne kozmologije, pretpostavku da je svemir na velikim razmjerima posvuda isti.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
