Нова галактическа надстройка може да отмени научната теория за Вселената
От нашата земна веранда космосът изглежда красиво украсен със скъпоценни камъни със звезди и галактики. Намалете мащаба обаче и това би трябвало да се превърне в одисея на всепосочна тъпота: безкрайно тъмно пространство, в което галактиките се свиват до бледи точки и това изглежда идентично във всяка посока.
Това предположение, че Вселената е равномерно разпръсната с материята и изглежда еднакъв за всички наблюдатели, известен като космологичен принцип, сега е предмет на спор.
Миналата седмица докторант в Англия разкри, че е открила гигантска огърлица от галактики, простираща се на 1,3 милиарда светлинни години. Този така наречен Голям пръстен от галактики и галактически купове се присъединява към разширяващ се каталог от огромни структури, които се противопоставят на научните очаквания. Взети заедно с други объркващи наблюдения, това предполага, че Стандартният модел на физиката, в който космологичният принцип играе поддържаща роля, може да не е последната дума за това как Вселената е станала такава, каквато е днес.
Толкова очарователна, колкото и самото откритие, е смесената реакция сред космологичните познавачи. „Много хора са развълнувани, но като каза това, вие получавате това [устойчиво] отношение в космологията, което обикновено не намирате другаде в науката“, каза Алексия Лопес, студент от Университета на Централен Ланкашър, който откри Големия пръстен, аз в понеделник. „Добрата наука трябва да е за отблъскване и тестване на нашите фундаментални допускания, но очевидно има хора, които искат да защитят Стандартния модел.“
Може би това е така, защото в науката няма по-фундаментален въпрос от това как е възникнала Вселената — и всичко, което разтърсва нашето разбиране, оставя обезпокоителен научен и философски въпросителен знак върху самото ни съществуване.
Големият пръстен беше открит, когато Лопес анализира абсорбцията на газ в измерената светлина от далечни квазари, които са едни от най-ярките обекти във Вселената. Един конкретен газ, форма на йонизиран магнезий, известен като MgII, е свързан с галактики и галактически купове. „Това е наистина очевидна, откриваема характеристика в спектрите на квазара“, казва Лопес за абсорбцията на магнезий, обяснявайки, че методът може да разкрие далечни галактики, които иначе биха останали невидими.
Точно както картонената изрезка ще създаде силует на екран със задно осветяване, Големият пръстен се материализира в изгледа, тъй като газът MgII около неговите галактики погълна част от светлината, идваща от квазарите отзад. Ако беше видим от Земята, диаметърът на пръстена би бил еквивалентен на 15 луни.
Лопес, чиито сътрудници включват колегата си от Централен Ланкашър Роджър Клоус и Джерард Уилигър от университета в Луисвил, Кентъки, представи откритието си на среща на Американското астрономическо общество в Ню Орлиънс миналата седмица. Сега тя го пише като научна статия, където ще бъде правилно рецензирано. През 2021 г. тя откри подобна суперструктура, наречена Гигантската дъга, използвайки същия метод. Тази крива от галактики във формата на коса е по-голяма от Големия пръстен, простираща се на повече от 3 милиарда светлинни години от носа до опашката.
Тези измерения имат значение: и двете надхвърлят 1,2 милиарда светлинни години по размер, понякога наричани скала на хомогенност. Това е горе-долу минималното разстояние, обяснява Лопес, над което Вселената трябва да изглежда еднаква – а сега не изглежда. Големият пръстен и гигантската дъга се присъединяват към други свръхголеми мухи в мехлема на стандартния модел, включително „великите стени“ на галактически суперкупове. Най-голямата е Великата стена на Херкулес-Бореалис Корона, разположена на около 10 милиарда светлинни години и обхващаща огромните 10 милиарда светлинни години напречно.
Тогава мащабът на хомогенността твърде малък ли е? Дори и да бъде разширен, казва Лопес, пак ще остави загадка как толкова огромни галактически структури са могли да се образуват толкова бързо в ранната вселена.
Невероятни суперструктури, които някои изследователи предполагат, че могат да възникнат просто като статистика fluke, не са единствените отклонения от стандартния модел. Друга е изненадващата непостоянство на константата на Хъбъл, число, свързано с разширяването на Вселената. Тъй като аномалиите се натрупват, Стандартният модел започва да изглежда нестандартен.
Космическите струни, за които се теоретизира, че са дефекти в тъканта на пространство-времето, са изнесени като едно възможно решение. Те могат да се разглеждат като „пукнатини“, отварящи се при формирането на ранната вселена, подобно на пукнатините, които се появяват в леда, когато водата замръзва. Тези проблясъци може да позволят да се образуват странности като големи галактически стени.
Що се отнася до Големия пръстен, той прилича повече на спирала. Докато космолозите се борят да осмислят всичко това, има нещо почти поетично в това Стандартният модел да бъде разхлабен от колосален галактически тирбушон.
