 |
| Tвін Big Ring (синій) і Giant Arc (червоний). (Університет Центрального Ланкаширу) |
У далекому Всесвіті виявлено колосальну структуру, яка кидає виклик нашому розумінню еволюції космосу. Астрономи натрапили на гігантське, майже ідеальне кільце з галактик, діаметр якого становить близько 1,3 мільярда світлових років.
Так, ви все правильно прочитали. Мільярда світлових років.
Цей об'єкт не відповідає жодній відомій структурі чи механізму формування. Відкриття, зроблене під керівництвом астрономіні Алексії Лопес із Університету Центрального Ланкаширу, було представлене на 243-му засіданні Американського астрономічного товариства та опубліковане в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Сигнал вдалося вловити завдяки світлу, яке подорожувало до нас 6,9 мільярда років.
Існування «Великого Кільця» (The Big Ring) — саме так назвали цю структуру — може означати, що нам доведеться переглянути стандартну космологічну модель.
Ба більше, це вже друга гігантська структура, виявлена Лопес та її колегами. Перша — Гігантська Дуга (The Giant Arc) — розташована в тій самій частині неба і на такій самій відстані. Коли у 2021 році було оголошено про відкриття дуги, це спантеличило вчених. Велике Кільце лише поглиблює цю таємницю.
«Жодну з цих двох надвеликих структур нелегко пояснити в межах нашого поточного розуміння Всесвіту, — зазначила Лопес. — І їхні колосальні розміри, особливі форми та космологічна близькість напевно про щось нам говорять — але про що саме?»
Найперша асоціація виникає з так званими баріонними акустичними осциляціями (BAO). Це гігантські кругові скупчення галактик, які знаходять по всьому космосу. Насправді вони є сферами — своєрідними закам'янілостями акустичних хвиль, що поширювалися в ранньому Всесвіті й «замерзли», коли простір став настільки розрідженим, що звук більше не міг у ньому подорожувати.
Проте Велике Кільце — це не BAO. Усі баріонні осциляції мають фіксований розмір — близько 1 мільярда світлових років у діаметрі. Натомість ретельний аналіз Великого Кільця показує, що воно має форму штопора, який розташований під таким кутом до нас, що здається кільцем.
Це залишає відкритим питання: що це, в біса, таке? І що це означає для космологічного принципу, який стверджує, що в усіх напрямках будь-яка ділянка космосу має виглядати приблизно так само, як і всі інші?
«Ми очікуємо, що в масштабах усього Всесвіту матерія розподілена рівномірно, тому вище певної межі не повинно бути помітних неоднорідностей, — пояснює Лопес. — Космологи вирахували поточну теоретичну межу розміру структур у 1,2 мільярда світлових років, але обидва ці об'єкти значно більші. Гігантська Дуга майже втричі перевищує цей ліміт, а довжина кола Великого Кільця співвідносна з довжиною самої Дуги».
Але масштаби — лише частина проблеми. Інша проблема полягає в тому, що це означає для космології — науки про еволюцію Всесвіту. Поточна модель найкраще узгоджується з нашими спостереженнями, проте в її рамках є речі, які важко пояснити.
Для розв'язання цих суперечностей висуваються інші гіпотези. Наприклад, конформна циклічна космологія Роджера Пенроуза, згідно з якою Всесвіт проходить через нескінченні цикли розширення Великого Вибуху. У цій моделі поява кільцевих структур є цілком очікуваною, хоча варто зазначити, що й сама теорія Пенроуза має серйозні проблеми.
Інша ймовірність — це топологічні дефекти у тканині простору-часу, відомі як космічні струни. Вважається, що вони схожі на зморшки завширшки з протон, які виникли на ранніх етапах розширення Всесвіту і зафіксувалися у просторі. Фізичних доказів існування космічних струн ми поки маємо мало, але теоретична база виглядає цілком перспективно.
Наразі ніхто точно не знає, що саме означають Велике Кільце та Гігантська Дуга. Вони могли б виявитися випадковим скупченням галактик, що просто красиво вишикувалися на нічному небі, проте ймовірність такого збігу мізерно мала.
Найкраща надія науковців — знайти більше таких структур, які досі ховаються від нашого ока на просторах Всесвіту.
«Виходячи з поточних космологічних теорій, ми не вважали, що структури такого масштабу взагалі можливі, — підсумовує Лопес. — Ми могли б очікувати на одну надзвичайно велику структуру на весь наш спостережуваний Всесвіт. Проте Велике Кільце та Гігантська Дуга — це дві величезні структури, які до того ж є космологічними сусідами, і це неймовірно заворожує».
