Нарушает законы космологии: астрономы нашли во Вселенной необъяснимую мегаструктуру
Наука

Нарушает законы космологии: астрономы нашли во Вселенной необъяснимую мегаструктуру

15 января 2024 года, 10:38

Стандартная космологическая модель недвусмысленно указывает, что ранняя Вселенная должна быть достаточно однородной, ведь для формирования сколько-нибудь крупных структур нужно много времени. Но в 2021 году астрономы обнаружили невероятно древнее и при этом гигантское дугообразное скопление галактик диаметром 3,3 миллиарда световых лет. Теперь же ученые объявили об открытии новой колоссальной структуры, напоминающей кольцо. Вместе они способны бросить вызов всем законам современной астрофизики.

Титанические скопления, свет которых дошел до нас спустя миллиарды лет, десятилетиями оставались незаметными для астрономов из-за того, что состоят из очень тусклых галактик (что само по себе является интригующей деталью). Лишь два года назад аспирантка Университета Центрального Ланкашира Алексия Лопес под руководством двух сотрудников учебного заведения внезапно открыла Гигантскую дугу.

Огромное скопление стало поводом для споров, выдвигались версии об «артефакте наблюдений», но все расставило по местам открытие еще одной сверхгигантской структуры — Большого кольца, причем сделанное той же Лопес. Впрочем, такое совпадение объяснимо: обе структуры находятся в космическом пространстве рядом друг с другом.

«Большое кольцо и Гигантская дуга находятся на одинаковом расстоянии от нас, недалеко от созвездия Волопаса, что означает, что они существовали в одно и то же космическое время, когда вселенная была лишь половиной своего нынешнего возраста. Они также находятся в одной и той же области неба, всего в 12 градусах друг от друга при наблюдении за ночным небом», — объяснила исследовательница.

Тусклость наблюдаемых объектов долгое время мешала их изучению, но ситуацию исправили квазары, свет которых пробивался, хоть и не без труда, сквозь плотные сгустки материи. Кроме того, на руку Лопес и ее коллегам сыграло то, что тусклые галактики блокировали излучение ионов магния (Mg-II) — это позволило им рассчитать как положение, так и расстояние до почти невидимых галактик, составив фактически их 3D-карту.

Как показывают вычисления, Гигантская дуга и Большое кольцо удалены от нас на 9,2 миллиарда световых лет. И это проблема: согласно стандартной космологической модели, любая существующая в этом регионе структура не должна быть больше 1,2 миллиарда световых лет в поперечнике. Однако и Дуга, и Кольцо гораздо больше. Причем все может оказаться даже еще невероятнее.

«Идентификация двух необычайно сверхбольших структур в такой близкой конфигурации повышает вероятность того, что вместе они образуют еще более необычную космологическую систему, — заметила Лопес, подчеркнув, что об ошибке здесь речи идти не может. — Мы провели статистику и обнаружили, что Большое Кольцо имеет значение 5,2 Сигмы. Это превышает золотой порог (достоверности) в 5 Сигм».

Объяснений этому феномену пока не найдено. Одним из них могут быть барионно-акустические колебания, разрешенные Стандартной моделью. Но они имеют тенденцию создавать трехмерные структуры, в то время как Большое кольцо — плоское. С другой стороны, открытие Кольца и Дуги может стать независимым подтверждением теории струн.

Кроме того, объяснение может предложить иная концепция — модель Конформной циклической космологии, разработанная знаменитым физиком Роджером Пенроузом. В ней Вселенная бесконечно проходит циклы расширения и сжатия — большой взрыв за большим взрывом, а значит, Дуга и Кольцо могут быть эффектом предыдущей «инкарнации» Вселенной — эона. Но, так или иначе, загадка этих двух колоссальных космических «сооружений» пока не решена.