Астрономи виявили величезну структуру в далекому Всесвіті, яка суперечить нашому розумінню еволюції Всесвіту.

У 2024 році було знайдено гігантське, майже ідеальне кільце галактик, діаметром близько 1,3 мільярда світлових років.

Так, ви не помилилися. МІЛЬЯРД світлових років.

Ця структура не відповідає жодній відомій формі або механізму утворення.

Відкриття, яке очолила астроном Алексія Лопес з Університету Центрального Ланкаширу, було представлено на 243-й зустрічі Американського астрономічного товариства у 2024 році та опубліковано в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Сигнал був зафіксований у світлі, яке подорожувало 6,9 мільярда років, щоб досягти нас.

Існування 'Великого Кільця', як назвали цю структуру, може означати, що нам потрібно переглянути стандартну модель космології.

Це друга велика структура, виявлена Лопес та її колегами. Перша, звану Великою Дугою, також знаходиться в тій же частині неба, на тій же відстані. Коли було оголошено про відкриття дуги у 2021 році, це викликало подив у астрономів. Велике Кільце лише поглиблює цю загадку.

"Жодна з цих двох ультра-великих структур не підлягає поясненню в нашому сучасному розумінні Всесвіту," - сказала Лопес у січні 2024 року.

"І їхні ультра-великі розміри, характерні форми та космологічна близькість, безумовно, повинні щось важливе нам повідомляти – але що саме?"

Найближчий зв'язок, здається, пов'язаний з так званими акустичними коливаннями баріонів (BAO). Це величезні, круглі розташування галактик, які можна знайти по всьому космосу. Вони насправді є сферами, що є залишками акустичних хвиль, які поширювалися в ранньому Всесвіті, а потім заморожувалися, коли простір став настільки розрідженим, що акустичні хвилі більше не могли подорожувати.

Велике Кільце не є BAO. BAO мають фіксований розмір близько 1 мільярда світлових років в діаметрі. І ретельне дослідження Великого Кільця показує, що воно більше схоже на спіральну форму, яка вирівняна так, що виглядає як кільце.

Це залишає дуже незрозуміле питання: що ж це таке? І що це означає для космологічного принципу, який стверджує, що в усіх напрямках будь-яка частина простору повинна виглядати приблизно так само, як і всі інші частини простору?

"Ми очікуємо, що матерія буде рівномірно розподілена скрізь у просторі, коли ми дивимося на Всесвіт у великому масштабі, тому не повинно бути помітних нерівностей вище певного розміру," - пояснила Лопес.

"Космологи розраховують, що теоретичний розмір структур не повинен перевищувати 1,2 мільярда світлових років, але обидві ці структури значно більші – Велика Дуга майже в три рази більша, а окружність Великого Кільця порівнянна з довжиною Великої Дуги."

Але розмір – це лише одна з проблем. Інша – це те, що це означає для космології, науки про еволюцію Всесвіту. Поточна модель є тією, яка найкраще відповідає тому, що ми спостерігаємо, але є деякі особливості, які важко пояснити в її рамках.

Існують інші моделі, які були запропоновані для вирішення цих особливостей. В одній з таких моделей, циклічній космології Рожера Пенроуза, Всесвіт проходить через безкінечні цикли розширення Великого Вибуху, і очікуються кільцеві структури – хоча варто зазначити, що циклічна космологія має значні проблеми.

Ще одна можливість полягає в тому, що ці структури є типом топологічного дефекту в тканині простору-часу, відомого як космічні струни. Вважається, що це схоже на зморшки шириною в протон, які виникли в ранньому Всесвіті, коли простір-час розтягнувся, а потім заморозився на місці.

Ми не знайшли багато фізичних доказів космічних струн, але теоретичні докази досить обнадійливі.

На даний момент ніхто не знає напевно, що означають Велике Кільце та Велика Дуга. Вони можуть бути просто випадковими розташуваннями галактик, що обертаються по небу, хоча ймовірність цього здається досить малою.

Найкраща надія полягає в тому, щоб знайти більше таких розташувань галактик, розкиданих по всьому Всесвіту, які ховаються на виду.

"Згідно з поточними космологічними теоріями, ми не думали, що структури такого масштабу можливі," - сказала Лопес.

"Ми могли б очікувати, що в усій нашій спостережуваній Всесвіті буде, можливо, одна надзвичайно велика структура. Проте Велике Кільце та Велика Дуга – це дві величезні структури, які навіть є космологічними сусідами, що є надзвичайно захоплюючим."

Висновки опубліковані в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.