NAUKA I ASTRONOMIA

Największa struktura kosmiczna rzuca wyzwanie teorii Einsteina

Kolekcja galaktyk, która jest niespodziewanie długa i wynosi cztery miliardy lat świetlnych, stanowi największą kosmiczną strukturę jaką do tej pory zauważono. Grupa stanowi mniej więcej jedną dwudziestą średnicy widzialnego Wszechświata – wystarczająco dużo, aby zakwestionować zasadę jeszcze z czasów Einsteina, mówiącą, że w odpowiednio dużej skali Wszechświat jest taki sam w każdym z kierunków.

Roger Clowes z University of Central Lancashire w Preston, Wielka Brytania wraz z kolegami odkrył tę strukturę, wykorzystując dane ze Sloan Digital Sky Survey – najbardziej wszechstronnej i dokładnej mapie 3D naszego Wszechświata. Naukowcy zidentyfikowali 73 kwazary – jasno świecące źródła znalezione w centrum niektórych galaktyk, znacznie większe niż w jakiejkolwiek podobnej strukturze, którą do tej pory znano.

Już od 1982 roku astronomowie wiedzieli, że kwazary mają tendencję do skupiania się w dużych grupach (LQG ? large quasar groups). „Przyglądamy się kwazarom, które mają określoną odległość do następnego kwazara”, mówi Clowes.

Nowo odkryta i odpowiednio nazwana grupa – Huge-LQG (to te czarne okręgi na grafice głównej), jawi się w tym regionie nieba, znanego jako jeden z najwcześniej poznanych klasterów kwazarów. W tym odkryciu (w 1991 roku) miał udział sam Clowes. Klaster ten składa się z 34 kwazarów i mierzy wszerz około miliarda lat świetlnych (czerwone krzyżyki), tak jest więc znacznie mniejsza od Huge-LQG.

Odkrycie Huge-LQG dołącza się do kolekcji obserwacji, które wydają się rzucać wyzwanie kosmologicznemu status quo. Kiedy Einstein po raz pierwszy zastosował swoją ogólną teorię względności do Wszechświata jako całości, aby jego obliczenia się zgadzały musiał założyć, że jedna duża część wygląda jak każda inna część o takich samych rozmiarach. Postulat ten znany jest jako zasada kosmologiczna.

Wciąż pozostaje jednak pytanie ” jak duża jest owa duża część”

„Z biegiem czasu ludzie dokonywali coraz większej ilości badań”, mówi Clowes. „Za każdym razem znajdowali duże i coraz większe struktury, aż zaczęto się zastanawiać kiedy to wszystko się zatrzyma”.

Poprzednie wyliczenia dały wartość miliarda lat świetlnych jako maksymalny możliwy rozmiar klastra. To właśnie 1991 LQG był uważany za ów domniemany limit, jednak rozmiar Huge-LQG znacznie go przewyższa. Naukowcy mówią, że może to podważyć zasadę kosmologiczną, aczkolwiek być może po prostu powinniśmy zrewidować w górę limit dla dużych struktur.

Jednak inne dowody, takie jak kontrowersyjny „strumień” galaktyk, które wydają się poruszać w tym samym kierunku, zwanym ciemnym przypływem (wieloskalowy ruch materii we Wszechświecie), również wierci dziury w uznawanej jedności Wszechświata.

Poszukiwania tak dużych struktur są kluczem do naszego dalszego zrozumienia Wszechświata oraz stworzenie nowych, usprawnionych modeli kosmologicznych, mówi Subir Sarkar z University of Oxford. „Wszystko to sugeruje, że jest struktura i istnieją skale, w których nasz Wszechświat zaczyna wydawać się nudny”.

Jednakże zasada kosmologiczna jest tak głęboko zakorzeniona, że trudno będzie ją zrzucić z piedestału. „Co jest zrozumiałe, ludzie niechętnie porzucają różne rzeczy, gdyż może to uczynić kosmologię zbyt skomplikowaną”, mówi na koniec Sarkar.

Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, New Scientist

O autorze...

Alan O. Grinde

Alan O. Grinde

Animator i manager kultury. Rzecznik prasowy Fundacji Rozwoju Indywidualnego "Praca Moc Energia". Lektor i właściciel Studio Frequency Institute. Basista i programista w Epilepsy Injection Device oraz kilku innych projektach.