"Mega-Semiluna" ce se întinde pe 3,3 miliarde de ani lumină de-a lungul cosmosului și care nu ar trebui să existe

Postat la: 13.06.2021 |

O semilună de galaxii, numită "Arcul Gigan"t, recent descoperită, care se întinde pe 3,3 miliarde de ani lumină, se numără printre cele mai mari structuri cunoscute din univers și provoacă unele dintre cele mai elementare ipoteze ale astronomilor despre cosmos, potrivit Live Science.

Aranjamentul epic constă din galaxii, grupuri galactice și mult gaz și praf. Este situat la 9,2 miliarde de ani lumină distanță și se întinde pe aproximativ a 15-a parte din universul observabil. Descoperirea sa a fost „serendipitous", a declarat pentru Live ScienceAlexia Lopez, doctorand în cosmologie la Universitatea Central Lancashire (UCLan) din Marea Britanie. Lopez a combinat hărți ale obiectelor pe cerul nopții folosind lumina de la aproximativ 120.000 de quasare - nuclee luminoase îndepărtate ale galaxiilor în care găurile negre supermasive consumă material și aruncă energie.

Pe măsură ce această lumină trece prin materie este absorbită de diferite elemente, lăsând urme revelatoare care pot oferi cercetătorilor informații importante. În special, Lopez a folosit urmele lăsate de magneziu pentru a determina distanța până la gazul și praful care intervin, precum și poziția materialului pe cerul nopții. În acest fel, quasarii acționează „ca niște spoturi într-o cameră întunecată, iluminând această problemă intermediară", a spus Lopez. În mijlocul hărților cosmice, a început să apară o structură. "Era un fel de indiciu de arc mare", a spus Lopez. „Îmi amintesc că m-am dus la Roger [Clowes] și am spus„ Oh, uită-te la asta"".

Clowes, coordonatorul ei de doctorat de la UCLan, a sugerat analize suplimentare pentru a se asigura că nu este vorba de o aliniere întâmplătoare sau o eroare de date. După efectuarea a două teste statistice diferite, cercetătorii au stabilit că există mai puțin de 0,0003% probabilitate ca Arcul Gigant să nu fie real. Ei și-au prezentat rezultatele pe 7 iunie la cea de-a 238-a întâlnire virtuală a Societății Americane de Astronomie.

Dar descoperirea, care își va lua locul în lista celor mai mari lucruri din cosmos, subminează o așteptare de bază despre univers. Astronomii au aderat de mult la ceea ce este cunoscut sub numele de principiul cosmologic, care afirmă că, la cele mai mari scări, materia este distribuită mai mult sau mai puțin uniform în spațiu.

Principiul cosmologic spune că distribuția spațială a materiei în univers este omogenă și izotropă atunci când privim la o scară suficient de mare, deoarece forțele sunt de așteptat să acționeze uniform în întregul univers și, prin urmare, nu ar trebui să producă nereguli observabile în structurarea pe scară largă pe parcursul evoluției câmpului materiei care a fost inițial stabilit de Marea explozie.

Astronomul William Keel explică: Principiul cosmologic este de obicei declarat formal ca „Privit la o scară suficient de mare, proprietățile universului sunt aceleași pentru toți observatorii". Aceasta echivalează cu afirmația puternic filosofică conform căreia partea universului pe care o putem vedea este un eșantion corect și că aceleași legi fizice se aplică pe tot parcursul.

Ar trebui modificat modul în care funcționează gravitația la cele mai mari scări? „Au existat o serie de structuri pe scară largă descoperite de-a lungul anilor", a declarat Clowes pentru Live Science. „Sunt atât de mari, încât te întrebi dacă sunt compatibile cu principiul cosmologic". Faptul că astfel de entități colosale s-au strâns împreună în anumite colțuri ale cosmosului indică faptul că, probabil, materialul nu este distribuit uniform în jurul universului. Dar actualul model standard al universului se bazează pe principiul cosmologic, a adăugat Lopez. „Dacă constatăm că nu este adevărat, poate că trebuie să începem să analizăm un set diferit de teorii sau reguli".

Lopez nu știe cum ar arăta aceste teorii, deși a menționat ideea de a modifica modul în care funcționează gravitația la cele mai mari scări, o posibilitate care a fost populară cu un contingent mic, dar puternic, de oameni de știință în ultimii ani. Daniel Pomarède, cosmograf la Universitatea Paris-Saclay din Franța, care a co-descoperit Zidul Polului Sud, a fost de acord că principiul cosmologic ar trebui să dicteze o limită teoretică a dimensiunii entităților cosmice.

Unele cercetări au sugerat că structurile ar trebui să atingă o anumită dimensiune și apoi să nu poată crește, a declarat Pomarède pentru Live Science. "În schimb, continuăm să găsim aceste structuri din ce în ce mai mari." Cu toate acestea, el nu este prea pregătit să arunce principiul cosmologic, care a fost folosit în modelele universului timp de aproximativ un secol. "Ar fi foarte îndrăzneț să spunem că va fi înlocuit cu altceva", a spus el.