Novootkrivena veoma daleka kosmička megastruktura dovodi u pitanje postojeće pretpostavke u vezi sa univerzumom, a ponajpre kosmološki princip ili načelo
Na Univerzitetu Centralni Lankašir (Velika Britanija) otkrili su gigantsku strukturu u obliku prstena u kosmosu. Ogroman prsten na nebu udaljen je 9,2 milijarde svetlosnih godina od Zemlje. Ima prečnik od oko 1,3 milijarde svetlosnih godina, a obim od oko četiri milijarde svetlosnih godina. Kada bismo mogli da ga vidimo direktno na nebu, bilo bi potrebno oko 15 punih Meseca da ga prekrije. Čine ga galaksije i jata galaksija. To je druga ultravelika struktura koju je uočila doktorandkinja Aleksija Lopez koja je, pre dve godine, otkrila Džinovski luk na nebu. Zanimljivo je da su Veliki prsten i Džinovski luk, prečnika 3,3 milijarde svetlosnih godina, u kosmičkom susedstvu – vide se na istoj razdaljini, u isto kosmičko vreme i udaljeni su samo 12 stepeni na nebu.
Ovo otkriće značajno je jer izgleda da veličina Velikog prstena prkosi fundamentalnoj pretpostavci kosmologije koja se zove kosmološki princip. Po ovom principu, iznad određene prostorne skale, univerzum je homogen i izgleda identično u svim pravcima. „Na osnovu trenutnih kosmoloških teorija nismo pretpostavljali da su strukture na ovoj skali moguće”, rekla je Aleksija Lopez, „Mogli smo da pretpostavimo postojanje možda jedne izuzetno velike strukture u nama vidljivom delu svemira.” U teoriji, univerzum bi trebalo da otkrije ogromno prostranstvo bez lica. Ipak, Veliki prsten je još jedno iznenađenje na listi velikih struktura, pored Džinovskog luka.
Još je intrigantnije to što su ove dve strukture na istoj udaljenosti od Zemlje, u blizini sazvežđa Volar (sazvežđa severne hemisfere i jednog od 48 originalnih Ptolemejevih sazvežđa), što povećava mogućnost da su deo povezanog kosmološkog sistema. „Nijednu od ove dve ultravelike strukture nije lako objasniti u našem trenutnom razumevanju univerzuma. A njihova veličina, prepoznatljivi oblici i kosmološka blizina sigurno nam govore nešto važno – ali šta tačno?”, pita se Lopezova. „Jedna mogućnost je da bi Veliki prsten mogao biti povezan sa barionskim akustičnim oscilacijama (Baryon acoustic oscillations, BAO). Nastaju iz oscilacija u ranom univerzumu i danas bi trebalo da se pojavljuju, barem statistički, kao sferne školjke u rasporedu galaksija. Međutim, detaljna analiza Velikog prstena otkrila je da on nije kompatibilan s tumačenjem BAO: fluktuacije u gustini vidljive obične (barionske) materije u kosmosu. Veliki prsten je, naime, prevelik i nije sferičan, dodaje doktorandkinja.
Zato će možda biti potrebna i druga objašnjenja, objašnjenja koja odstupaju od onoga što se generalno smatra standardnim shvatanjem u kosmologiji. Jedna od mogućnosti bi mogla biti drugačija teorija – Konformna ciklična kosmologija (Comformal Cyclic cosmology, CCC) – koju je predložio dobitnik Nobelove nagrade ser Rodžer Penrouz. Prstenovi u univerzumu bi mogli biti signal CCC. Drugo objašnjenje može biti efekat kosmičkih struna koje prolaze kroz njih. Strune su ogromni filamentni „topološki defekti”, koji su mogli da nastanu u ranom univerzumu. Drugi dobitnik Nobelove nagrade, Džim Pibls, nedavno je izneo hipotezu da bi kosmičke strune mogle da imaju udela u poreklu nekih drugih posebnosti u širokoj distribuciji galaksija.
Ali Veliki prsten dovodi u pitanje kosmološki princip, kao što je to činio Džinovski luk. Ako Veliki prsten i Džinovski luk zajedno čine još veću strukturu, onda izazov kosmološkog principa postaje još ubedljiviji. „Takve velike strukture – a postoje i druge koje su pronašli neki kosmolozi – osporavaju našu ideju o tome kako izgleda prosečan region svemira. Oni prelaze granicu veličine onoga što se smatra teorijski održivim i predstavljaju potencijalne izazove kosmološkom principu”, naglašava Aleksija Lopez.
Uprkos veličini, ne vidi se golim okom. Naime, zbog ogromne udaljenosti, istraživačima je trebalo mnogo vremena i proračuna da identifikuju sve galaksije unutar Velikog prstena. Ono što je zanimljivo – prema jednom od ključnih astronomskih načela, kosmološkom principu, takve velike strukture ne bi trebalo postojati.
Kosmološki princip ili načelo tvrdi da je svemir homogen, odnosno da je prostorna distribucija materije u jednako raspoređena i izotropna kada se gleda na dovoljno velikoj skali. Iako se zvezde, planete i galaksije nama čine kao ogromne gomile materije, u kontekstu veličine kosmosa one su beznačajne, a prema kosmološkom principu, u svemiru se zapravo ne bi trebalo formirati mnogo veće nakupine materije.
Veliki prsten je otkriven analizom podataka iz Sloan Digital Sky Survey (SDSS), kataloga udaljenih kvazara koji su toliko svetli da se mogu videti sa udaljenosti od više milijardi svetlosnih godina i deluju kao džinovske, udaljene lampe što osvetljavaju galaksije pored kojih prolaze na svom putu, a koje bi nam inače ostale nevidljive. Lopezova i kolege su koristili nekoliko različitih statističkih algoritama da identifikuju potencijalne velike strukture i pojavio se Veliki prsten. Struktura izgleda kao gotovo savršen prsten na nebu, ali dalja analiza je otkrila da više ima oblik spirale, poput vadičepa, koji je licem okrenut ka Zemlji.
Treba napomenuti da Veliki prsten nije prvi primer kršenja kosmološkog načela, što ukazuje na to da je u igri više faktora nego što je nama poznato. Astronom Robert Masi, zamenik upravnika Kraljevskog astronomskog društva, smatra da sve više dokaza upućuje na to da treba preispitati takozvana središnja tačka astronomije. Ovo je sedma velika struktura otkrivena u svemiru koja protivreči ideji da je kosmos na najvećim razmerama gladak i homogen. Ako te strukture uistinu postoje, moraćemo preispitati prihvaćeno mišljenje o tijeku evolucije svemira”, kazao je Masi, a prenosi BBC.
Astrofizičar Don Polako sa Univerziteta Vorvik rekao je da je verovatnoća da se to dogodi vrlo mala i da bi dve strukture mogle biti povezana i činiti još veću. Skoro je nemoguće zamisliti neki mehanizam koji bi mogao stvoriti ove strukture, stoga naučnici pretpostavljaju da su one relikt iz ranog svemira kada su se talasi materijala visoke i niske gustoće smrznuli u vangalaktičkom prostoru.
(Veliki zid Herkula)
Slične strukture su otkrili i drugi astronomi. Primerice, Sloanov veliki zid dugačak je oko 1,5 milijardi svetlosnih godina, a Zid južnog pola ima prečnik od 1,4 milijarde svetlosnih godina. Najveća takva do sada pronađena struktura je Veliki zid Herkula koji se proteže kroz nekih 10 milijardi svetlosnih godina.
(Ilustracija Umetnički prikaz kako bi Veliki prsten (prikazan plavom bojom) i Džinovski luk (prikazan crvenom bojom) izgledali na nebu/ Stellarium)
(RTS/Indeks)
