Новооткривена веома далека космичка мегаструктура доводи у питање постојеће претпоставке у вези са универзумом, а понајпре космолошки принцип или начело
На Универзитету Централни Ланкашир (Велика Британија) открили су гигантску структуру у облику прстена у космосу. Огроман прстен на небу удаљен је 9,2 милијарде светлосних година од Земље. Има пречник од око 1,3 милијарде светлосних година, а обим од око четири милијарде светлосних година. Када бисмо могли да га видимо директно на небу, било би потребно око 15 пуних Месеца да га прекрије. Чине га галаксије и јата галаксија. То је друга ултравелика структура коју је уочила докторандкиња Алексија Лопез која је, пре две године, открила Џиновски лук на небу. Занимљиво је да су Велики прстен и Џиновски лук, пречника 3,3 милијарде светлосних година, у космичком суседству – виде се на истој раздаљини, у исто космичко време и удаљени су само 12 степени на небу.
Ово откриће значајно је јер изгледа да величина Великог прстена пркоси фундаменталној претпоставци космологије која се зове космолошки принцип. По овом принципу, изнад одређене просторне скале, универзум је хомоген и изгледа идентично у свим правцима. „На основу тренутних космолошких теорија нисмо претпостављали да су структуре на овој скали могуће”, рекла је Алексија Лопез, „Могли смо да претпоставимо постојање можда једне изузетно велике структуре у нама видљивом делу свемира.” У теорији, универзум би требало да открије огромно пространство без лица. Ипак, Велики прстен је још једно изненађење на листи великих структура, поред Џиновског лука.
Још је интригантније то што су ове две структуре на истој удаљености од Земље, у близини сазвежђа Волар (сазвежђа северне хемисфере и једног од 48 оригиналних Птолемејевих сазвежђа), што повећава могућност да су део повезаног космолошког система. „Ниједну од ове две ултравелике структуре није лако објаснити у нашем тренутном разумевању универзума. А њихова величина, препознатљиви облици и космолошка близина сигурно нам говоре нешто важно – али шта тачно?”, пита се Лопезова. „Једна могућност је да би Велики прстен могао бити повезан са барионским акустичним осцилацијама (Baryon acoustic oscillations, BAO). Настају из осцилација у раном универзуму и данас би требало да се појављују, барем статистички, као сферне шкољке у распореду галаксија. Међутим, детаљна анализа Великог прстена открила је да он није компатибилан с тумачењем BAO: флуктуације у густини видљиве обичне (барионске) материје у космосу. Велики прстен је, наиме, превелик и није сферичан, додаје докторандкиња.
Зато ће можда бити потребна и друга објашњења, објашњења која одступају од онога што се генерално сматра стандардним схватањем у космологији. Једна од могућности би могла бити другачија теорија – Конформна циклична космологија (Comformal Cyclic cosmology, CCC) – коју је предложио добитник Нобелове награде сер Роџер Пенроуз. Прстенови у универзуму би могли бити сигнал CCC. Друго објашњење може бити ефекат космичких струна које пролазе кроз њих. Струне су огромни филаментни „тополошки дефекти”, који су могли да настану у раном универзуму. Други добитник Нобелове награде, Џим Пиблс, недавно је изнео хипотезу да би космичке струне могле да имају удела у пореклу неких других посебности у широкој дистрибуцији галаксија.
Али Велики прстен доводи у питање космолошки принцип, као што је то чинио Џиновски лук. Ако Велики прстен и Џиновски лук заједно чине још већу структуру, онда изазов космолошког принципа постаје још убедљивији. „Такве велике структуре – а постоје и друге које су пронашли неки космолози – оспоравају нашу идеју о томе како изгледа просечан регион свемира. Они прелазе границу величине онога што се сматра теоријски одрживим и представљају потенцијалне изазове космолошком принципу”, наглашава Алексија Лопез.
Упркос величини, не види се голим оком. Наиме, због огромне удаљености, истраживачима је требало много времена и прорачуна да идентификују све галаксије унутар Великог прстена. Оно што је занимљиво – према једном од кључних астрономских начела, космолошком принципу, такве велике структуре не би требало постојати.
Kосмолошки принцип или начело тврди да је свемир хомоген, односно да је просторна дистрибуција материје у једнако распоређена и изотропна када се гледа на довољно великој скали. Иако се звезде, планете и галаксије нама чине као огромне гомиле материје, у контексту величине космоса оне су безначајне, а према космолошком принципу, у свемиру се заправо не би требало формирати много веће накупине материје.
Велики прстен је откривен анализом података из Sloan Digital Sky Survey (SDSS), каталога удаљених квазара који су толико светли да се могу видети са удаљености од више милијарди светлосних година и делују као џиновске, удаљене лампе што осветљавају галаксије поред којих пролазе на свом путу, а које би нам иначе остале невидљиве. Лопезова и колеге су користили неколико различитих статистичких алгоритама да идентификују потенцијалне велике структуре и појавио се Велики прстен. Структура изгледа као готово савршен прстен на небу, али даља анализа је открила да више има облик спирале, попут вадичепа, који је лицем окренут ка Земљи.
Треба напоменути да Велики прстен није први пример кршења космолошког начела, што указује на то да је у игри више фактора него што је нама познато. Астроном Роберт Маси, заменик управника Kраљевског астрономског друштва, сматра да све више доказа упућује на то да треба преиспитати такозвана средишња тaчка астрономије. Ово је седма велика структура откривена у свемиру која противречи идеји да је космос на највећим размерама гладак и хомоген. Ако те структуре уистину постоје, мораћемо преиспитати прихваћено мишљење о тијеку еволуције свемира”, казао је Маси, а преноси BBC.
Астрофизичар Дон Полако са Универзитета Ворвик рекао је да је вероватноћа да се то догоди врло мала и да би две структуре могле бити повезана и чинити још већу. Скоро је немогуће замислити неки механизам који би могао створити ове структуре, стога научници претпостављају да су оне реликт из раног свемира када су се таласи материјала високе и ниске густоће смрзнули у вангалактичком простору.
(Велики зид Херкула)
Сличне структуре су открили и други астрономи. Примерице, Слоанов велики зид дугачак је око 1,5 милијарди светлосних година, а Зид јужног пола има пречник од 1,4 милијарде светлосних година. Највећа таква до сада пронађена структура је Велики зид Херкула који се протеже кроз неких 10 милијарди светлосних година.
(Илустрација Уметнички приказ како би Велики прстен (приказан плавом бојом) и Џиновски лук (приказан црвеном бојом) изгледали на небу/ Stellarium)
(РТС/Индекс)
