Нещодавно відкрита надзвичайно велика космічна структура — кільце щільної матерії, що тягнеться на 3,3 мільярда світлових років — змушує вчених переглянути наріжний принцип космології: ідею, що Всесвіт виглядає однорідним у всіх напрямках, якщо дивитися на нього у великому масштабі. Відкриття, про яке повідомила космолог Алексія Лопес, піднімає фундаментальні питання щодо нашого розуміння космосу.
Космологічний принцип під загрозою
Космологічний принцип, другий після теорії відносності Ейнштейна як фундаментальне припущення у фізиці, стверджує, що матерія рівномірно розподілена у Всесвіті у великих об’ємах. Якщо цей принцип хибний, то, як висловився фізик-математик Еойн О’Колген, «вибухне пекло». Існування таких величезних структур суперечить цьому припущенню та загрожує дестабілізувати поточні космологічні моделі.
Нещодавно відкрите кільце не є ізольованою аномалією. Здається, це продовження раніше визначеної «гігантської дуги», яка, у свою чергу, оперізує інше велике утворення, яке називається «великим кільцем». Спільна присутність цих структур посилює виклик космологічному принципу; пояснити їхнє співіснування в рамках існуючих припущень стає дедалі складніше.
Як було зроблено відкриття
Лопес та її команда виявили ці структури, аналізуючи світло від далеких квазарів — надмасивних чорних дір у центрах галактик. Коли світло подорожує крізь космос, речовина, що втручається, змінює свій спектр, що дозволяє астрономам скласти карту розподілу галактик. Команда помітила, що галактики в межах дуги та кільця знаходяться приблизно на однаковій космічній відстані, що свідчить про те, що вони утворилися приблизно в один і той же час в історії Всесвіту. Статистичні тести показують, що ймовірність того, що кільце з’явиться випадково, надзвичайно низька, що підтверджує твердження, що це не просто візуальна ілюзія.
Дискусія серед дослідників
Хоча Лопес стверджує, що масштаб і конфігурація цих структур є серйозною проблемою для існуючих моделей, інші вчені залишаються скептичними. Деякі стверджують, що навіть великомасштабні структури не обов’язково спростовують космологічний принцип, а інші наполягають, що сучасне моделювання може пояснити такі утворення. Астрофізик-теоретик Тіл Завала, наприклад, стверджує, що комп’ютерне моделювання може відтворити такі структури, не відмовляючись від космологічного принципу. Однак Лопес заперечує, що моделювання, використане в роботі Завали, не точно відображає масштаб спостережуваного кільця.
Шлях вперед: потрібні додаткові дані
Астрофізик Субір Саркар погоджується з Лопесом, кажучи, що ці кільця «змінюють правила гри». Він наголошує, що хоча робота ще не опублікована в рецензованому журналі, майбутні дослідження неба — наприклад, ті, що використовують спектроскопічний інструмент темної енергії та обсерваторію Віри С. Рубін — або підтвердять існування додаткових великомасштабних структур, або спростують відкриття.
«Нам не потрібно сперечатися до кінця часу про те, чи справжня ця структура, чи випадкова чи яка завгодно», — каже Саркар. «Нам просто потрібно отримати більше даних, і з’являться нові речі».
Відкриття цього масивного кільця підкреслює обмеження наших поточних космологічних моделей і підкреслює потребу в більш повних даних спостережень. Незалежно від того, чи є це аномалією чи фундаментальним недоліком у нашому розумінні, це змушує нас зіткнутися з можливістю того, що Всесвіт може бути не таким однорідним, як вважалося раніше.
