December 3, 2024

Gigantische structuren in de ruimte dagen ons begrip van het universum uit: ScienceAlert

Gigantische structuren in de ruimte dagen ons begrip van het universum uit: ScienceAlert

De massieve structuur in het verre heelal vormt een uitdaging voor ons begrip van hoe het heelal is geëvolueerd.

In licht dat er 6,9 miljard jaar over heeft gedaan om ons te bereiken, hebben astronomen een gigantische, bijna perfecte galactische ring ontdekt met een diameter van ongeveer 1,3 miljard lichtjaar. Het komt niet overeen met enig bekend structuur- of vormingsmechanisme.


De Grote Ring, zoals de structuur ervan wordt genoemd, kan betekenen dat we het standaardmodel van de kosmologie moeten aanpassen.


Deze ontdekking werd geleid door astronoom Alexia Lopez van de University of Central Lancashire. Het is ingediend Tijdens de 243e bijeenkomst van de American Astronomical Society in januari werd het in het tijdschrift gepubliceerd Journal of Cosmology en Astrodeeltjesfysica.

De grote ring (blauw) en de gigantische boog (rood). (Universiteit van Centraal Lancashire)

Het is de tweede gigantische structuur die Lopez en haar collega's hebben ontdekt. De eerste, genaamd Giant Sagittarius, bevindt zich eigenlijk in hetzelfde deel van de hemel, Op dezelfde afstand. Toen de ontdekking van Boogschutter in 2021 werd aangekondigd, waren astronomen verbijsterd. De grote ring verdiept het mysterie alleen maar.


“Geen van deze superzware structuren is gemakkelijk te verklaren in ons huidige begrip van het universum.” Lopez zei in januari.


“Hun zeer grote afmetingen, opvallende vormen en kosmische nabijheid vertellen ons zeker iets belangrijks – maar wat precies?”


De directe link lijkt de zogenaamde Baryon Acoustic Oscillation (BAO) te zijn. Dit zijn gigantische cirkelvormige arrangementen van sterrenstelsels die overal in de ruimte te vinden zijn. Het zijn eigenlijk bollen, fossielen van geluidsgolven die zich over het vroege heelal verspreidden en vervolgens bevroor toen de ruimte zo werd dat voortplantende geluidsgolven zich niet langer konden voortplanten.


De grote ring is geen BAO. De BAO's hebben allemaal een constante grootte en hebben een diameter van ongeveer een miljard lichtjaar. Nauwkeurig onderzoek van de grote ring leert dat deze lijkt op de vorm van een sleutel die zo is uitgelijnd dat hij op een ring lijkt.

Een grafiek van sterrenstelsels, die de grote ring toont, ongeveer gecentreerd op 0 op de x-as. (Universiteit van Centraal Lancashire)

Wat de vraag onbeantwoord laat: wat is dit in vredesnaam? Wat betekent dit voor het kosmologische principe, dat stelt dat elk stukje ruimte in alle richtingen sterk op alle andere plekken in de ruimte moet lijken?


“Als we op grote schaal naar het heelal kijken, verwachten we dat materie overal in de ruimte gelijkmatig verdeeld is, dus boven een bepaalde grootte mogen er geen merkbare onregelmatigheden zijn.” Lopez legde het uit.


“Kosmologen berekenen dat het huidige theoretische maximum voor de structuren 1,2 miljard lichtjaar is, maar toch zijn beide structuren veel groter – de gigantische boog is ongeveer drie keer groter en de omtrek van de grote ring is vergelijkbaar met de lengte van de gigantische boog. .”


Maar de grootte is slechts een van de problemen. De andere is wat kosmologie betekent, dat wil zeggen: de studie van de evolutie van het universum. Het huidige model is het model dat momenteel het beste aansluit bij wat we waarnemen, maar er zijn enkele kenmerken die binnen het kader ervan moeilijk te verklaren zijn.


Er zijn andere modellen voorgesteld om deze kenmerken aan te pakken. Onder één zo'n model, Roger Penrose Conformele periodieke kosmologieTerwijl het universum de eindeloze uitdijingscycli van de oerknal doormaakt, worden ringstructuren verwacht – hoewel het de moeite waard is om op te merken dat een overeenkomstige periodieke kosmologie mogelijk Grote eigen problemen.

border-frame=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; schrijven naar klembord; gecodeerde media; gyroscoop; beeld-in-beeld; web delen” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>

Een andere mogelijkheid is dat de structuren een soort topologisch defect zijn in het weefsel van ruimte-tijd, bekend als kosmische snaren. Men denkt dat deze lijken op de brede protonrimpels die in het vroege heelal verschenen toen de ruimtetijd zich uitbreidde en vervolgens op zijn plaats bevroor.


We hebben niet veel fysiek bewijs gevonden voor kosmische snaren, maar het theoretische bewijs is veelbelovend.


Op dit moment weet niemand zeker wat de grote ring en de gigantische strik betekenen. Het zouden gewoon toevallige arrangementen kunnen zijn van sterrenstelsels die langs de hemel cirkelen, hoewel de waarschijnlijkheid daarvan erg klein lijkt.


De beste hoop is om meer van deze arrangementen van sterrenstelsels te vinden, verspreid over het universum, verborgen in het volle zicht.


“Op basis van de huidige kosmologische theorieën dachten we niet dat structuren op deze schaal mogelijk waren.” zei Lopez.


“We zouden één heel grote structuur in ons hele waarneembare universum kunnen verwachten. De Grote Ring en de Reuzenboog zijn echter twee enorme structuren, en ze liggen zelfs kosmologisch aan elkaar grenzend, wat behoorlijk opmerkelijk is.”


De resultaten werden gerapporteerd in Journal of Cosmology en Astrodeeltjesfysica.

Een eerdere versie van dit artikel verscheen in januari 2024.