Gigantyczna kosmiczna struktura w kształcie pierścienia kłóci się z teoriami budowy Wszechświata

W tym artykule:

1. Wielkie megastruktury kosmosu
2. Wielki Pierścień i Wielki Łuk
3. Zagadka kosmologiczna

Gdybyśmy nocą spojrzeli na niebo, nie mielibyśmy szansy dostrzec Wielkiego Pierścienia. Nazwana w ten sposób nowo odkryta gigantyczna kosmiczna struktura jest oddalona od Ziemi o ponad 9 mld lat świetlnych. Nie da się jej więc obserwować bezpośrednio. Jeśli chcielibyśmy wyobrazić sobie rozmiary Wielkiego Pierścienia, powinniśmy pomyśleć o obiekcie, który zajmowałby na niebie tyle miejsca, ile przypadłoby aż piętnastu Księżycom w pełni. Znajduje się w pobliżu konstelacji Wolarza.

Wielki Pierścień ma średnicę aż 1,3 mld lat świetlnych. To jedna z największych megastruktur, jakie kiedykolwiek udało się odkryć. Jednak wiąże się z nim pewien problem. Obiekt ten jest tak duży, że jego istnienie kłóci się z zasadą kosmologiczną. Głosi ona, że w dużych skalach Wszechświat jest jednorodny. Czyli: w którą stronę nie spojrzelibyśmy, kosmos powinien wyglądać tak samo.

Wielkie megastruktury kosmosu

Tak jednak nie jest. Niekiedy obiekty w kosmosie tworzą kolosalne struktury: okręgi, łuki, włókna. By zrozumieć, jak mogą być wielkie, trzeba wysilić wyobraźnię. Układy gwiezdne – takie jak Układ Słoneczny – tworzą galaktyki z miliardami gwiazd. Galaktyki mogą składać się w gromady. Te zaś w supergromady, składające się z setek i tysięcy gromad.

A to jeszcze nie koniec. Supergromady galaktyk mogą tworzyć właśnie wielkoskalowe struktury o wymiarach mierzonych w milionach, a nawet miliardach lat świetlnych. Na razie znamy kilka takich obiektów.

W 1989 r. Margaret Geller i John Huchra odkryli tzw. Wielką Ścianę o wymiarach kilkuset milionów lat świetlnych. Długo pozostawała ona największym obiektem we Wszechświecie. W 2003 r. wypatrzono Wielką Ścianę Sloan. Ona z kolei ma długość aż 1,37 mld lat świetlnych. Ale to i tak nic w porównaniu z Wielką Ścianą Herkules-Korony Północnej. Ma ona długość 10 mld lat świetlnych – czyli 1/10 średnicy obserwowalnego Wszechświata.

Wielki Pierścień i Wielki Łuk

Odkrywanie kolejnych obiektów tak gigantycznych rozmiarów stanowi coraz większy kłopot dla astronomów. – Uwzględniając obecne teorie kosmologiczne, nie sądziliśmy, że struktury w tej skali mogą w ogóle istnieć – przyznaje Alexia Lopez, doktorantka z University of Central Lancashire.

Lopez kierowała zespołem, który odkrył Wielki Pierścień. Dwa lata temu zaś zaobserwowała inną wielkoskalową strukturę, nazwaną Gigantycznym Łukiem. Miał on aż 3,3 mld lat świetlnych długości. Co ciekawe, zarówno Wielki Pierścień, jak i Gigantyczny Łuk znajdują się w podobnej odległości od Ziemi. Możliwe jest więc, że oba te obiekty stanowią część jednego, jeszcze większego systemu.

Zagadka kosmologiczna

− Można by się spodziewać, że w całym obserwowalnym Wszechświecie będzie jedna kolosalna struktura – zauważa Lopez na łamach „Guardiana”. Jednak jest ich znacznie więcej. I ciągle odkrywane są kolejne.

Czy to oznacza, że Wszechświat w dużych skalach jednak nie jest jednorodny? – Te niespójności [z zasadą kosmologiczną – przyp. red.] są wciąż zamiatane pod dywan – mówi Lopez. – Jednak jeśli odkryjemy ich więcej, będziemy musieli skonfrontować się z faktem, że być może nasz model kosmosu wymaga ponownego przemyślenia. W najlepszym przypadku jest niekompletny. W najgorszym: potrzebujemy nowego twierdzenia kosmologicznego.

To najbardziej masywne obiekty we Wszechświecie. Naukowcy wciąż nie są pewni, jak powstały

Ekstremalne zdarzenia, do jakich dochodziło na początku istnienia kosmosu, mogły doprowadzić do powstawania gigantycznych czarnych dziur. Być może formowały się one poprzez zderzenie aż tr...

Jedną z zagadek związanych z megastrukturami jest ich pochodzenie. Jak powstały? Jaki mechanizm odpowiada za ich utworzenie? Kosmolodzy nie są tego pewni. Jedna z teorii odwołuje się do istnienia we wczesnym Wszechświecie fal akustycznych – tzw. barionowych oscylacji akustycznych. Ich istnienie mogłoby wpłynąć na rozłożenie dzisiejszych galaktyk. Inna koncepcja zakłada istnienie „uszkodzeń” w strukturze Wszechświata, powodujących skupianie się materii wzdłuż wielkoskalowych uskoków.

Odkrycie Wielkiego Pierścienia zostało przedstawione podczas corocznej konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Astronomicznego (243rd meeting of American Astronomical Society), które odbyło się w Nowym Orleanie.

Źródła: The Guardian, AAS.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com