Гигантски пръстен от галактики не се вписва в стандартния космологичен модел

Според стандартния космологичен модел (ΛCDM) Вселената е хомогенна в достатъчно големи мащаби. На разстояние от 100 мегапарсека (около 325 милиона светлинни години) и повече в нея не трябва да има забележими структури и особености. За да придобиете представа за мащаба: диаметърът на Местната група галактики, която включва Млечния път, е около три мегапарсека (около 10 милиона светлинни години).

ОЩЕ: Аномалии в движението на двойните звезди "нарушават" приетата теория за гравитацията

Но през 2021 г., след като анализирали данните от обзора Sloan, група учени открили гигантска дъга от галактики с дължина 3,3 милиарда светлинни години, или около хиляда мегапарсека. Ако можехме да я видим в небето с просто око, щеше да е 20 пъти по-голям от Луната.

Откритието е извършено от група изследователи от Университета на Централен Ланкашър (Великобритания). На редовната годишна среща на Американското астрономическо дружество групата е представил нова находка – гигантски пръстен от галактики на 9,2 милиарда светлинни години от нас.

„Големият пръстен и Гигантската арка се намират на едно и също разстояние от нас, до съзвездието Воловар. Оказва се, че те са съществували в този вид, когато Вселената е била два пъти по-млада. […] Откриването на двете необичайни свръхголеми структури, разположени толкова близо една до друга, увеличава вероятността заедно те да образуват още по-необичайна космологична система“, коментира откритието аспирантът Алексия Лопес, един от авторите.

Диаметърът на пръстена е приблизително 1,3 милиарда светлинни години, обиколката – около четири милиарда светлинни години. Подобно на Арката, той не се вижда с просто око, иначе би бил 15 пъти по-голям от Луната.

Изследователите са открили двата обекта, анализирайки как галактиките в състава им поглъщат светлината на далечни квазари, активни галактически ядра. Използвайки тези данни, екипът построил триизмерна карта на района и с помощта на статистически алгоритми, насочени към намиране на големи структури, е идентифицирал обекти. По думите на Лопес статистическата значимост на Големия пръстен е 5,2 сигма, което е стандартно отклонение (пет сигма е равно на 99,9999 процента вероятност). С други думи, говорим за повече от уверена регистрация на новата структура. В науката „златният стандарт“ за откритие е отклонение, по-голямо от пет сигма.

Едно възможно обяснение за появата им са барионни акустични осцилации (BAO) – „вълнички“ в плътността на галактиките. Теоретично това е „наследство“ от ранната Вселена, когато под въздействието на вълни от гравитационни взаимодействия в пространството са се формирали гигантски „мехури“ от материя. Но мехурът е триизмерна структура, а Големият пръстен е почти двуизмерна гигантска спирала. А размерът на Арката и Пръстена е много по-голям от теоретичния мащаб на „мехурите“.

На конференцията авторите на работата са предложили две други обяснения: чрез влиянието на космически струни и чрез различен космологичен модел. Според теорията на струните те биха могли да се образуват в ранната Вселена и да оставят своята „следа“ в структурата на веществото. Тогава Арката и Пръстенът може да се считат за потвърждение.

ОЩЕ: Студена кваркова: в центъра на неутронните звезди има странна форма на материя

Тяхното формиране може да се обясни и в рамките на конформната циклична космология – модел, разработен от Роджър Пенроуз и арменския астроном Ваагн Гурзадян. Според тази хипотеза Вселената живее в цикли. Тя се разширява и разширява след Големия взрив, докато не остане никакво вещество и мащабът престане да има значение. Тогава „празната” Вселена става нова сингулярност и цикълът започва отново. На теория предишните цикли трябва да оставят своята „следа“ – просто структури от мащаба на Арката и Пръстена.

„Можем да очакваме една изключително голяма структура в наблюдаваната Вселена. Големият пръстен и Гигантската арка вече са две огромни структури, при това съседни една на друга, което е много необичайно“, обяснява Алексия Лопес. Екипът планира да продължи да търси такива големи структури.