تم اكتشاف بنية فوقية على شكل حلقة بين المجرات من المجرات وعناقيد المجرات – كبيرة جدًا لدرجة أنها تتحدى التفسير. هذا الهيكل يعيش في أعماق الكون لدرجة أننا نراه كما كان قبل حوالي 9.2 مليار سنة.
يمتد البناء الفوقي الضخم، الملقب بـ “الحلقة الكبيرة”، على 1.3 مليار سنة ضوئية ويبلغ محيطه حوالي 4 مليارات سنة ضوئية. كما أنه قريب من بنية فوقية هائلة أخرى، وهي “قوس عملاق في السماء“، وهو في الواقع أكبر بقطر يبلغ 3.3 مليار سنة ضوئية. ويقع القوس العملاق على مسافة مماثلة لنا في كوكبة Boötes، الراعي. للأسف، هذه الهياكل الفوقية باهتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها في الفناء الخلفي. تلسكوب.
في الواقع، تم اكتشاف كلا البنيتين الفوقيتين في عمليات الرصد التي أجراها تلسكوب 2.5 متر التابع لمسح سلون الرقمي للسماء في أباتشي بوينت في نيو مكسيكو بالولايات المتحدة بواسطة أليكسيا لوبيز. ومن المثير للاهتمام أن لوبيز حاصل على دكتوراه. اكتشف أحد الطلاب في جامعة سنترال لانكشاير في المملكة المتحدة المجرات الموجودة في هذه الهياكل الفوقية ليس لأنها مشرقة، بل لأنها تمتص بعض الضوء المنبعث من أماكن أبعد. الكوازارات. الكوازارات هي الأجزاء الداخلية المضيئة للغاية للمجرات النشطة؛ إنهم مدعومون بالثقوب السوداء الهائلة.
وقال لوبيز في بحثه: “إن تحديد هيكلين استثنائيين كبيرين للغاية في مثل هذا التكوين المتقارب يزيد من احتمال أن يشكلا معًا نظامًا كونيًا أكثر استثنائية”. إفادة.
متعلق ب: يمكن لأشكال المجرات أن تساعد في تحديد التجاعيد في الفضاء الناجمة عن الانفجار الكبير
إن الخاتم الكبير ليس في الواقع خاتمًا – فهو ملفوف نوعًا ما مثل الخاتم الفاتن. بالإضافة إلى أننا نراها على الحافة.
ومع ذلك، فإن المشكلة مع الحلقة الكبيرة والقوس العملاق (والبنى الفوقية المماثلة الأخرى، في هذا الصدد) هي أنها تتحدى النظرية الكونية.
وفقا للنظرية، يمكن إرجاع جميع الهياكل الموجودة في الكون إلى ما يعرف باسم خلفية الميكروويف الكونية (CMB) الإشعاع – ما يسمى “الكرة النارية لل الانفجار العظيم“الذي لاحظه العلماء ملء كون. خلال أول 300 ألف سنة من التاريخ الكوني، كان الكون عبارة عن بحر من البلازما الكثيفة، أي النوى الذرية والإلكترونات الحرة. تحطمت الأمواج عبر هذه البلازما، حيث تتجمع المادة عند القمم وتصبح أكثر تناثرًا في القاع. يطلق العلماء على هذه الموجات اسم التذبذبات الصوتية الباريونية، أو BAOs.
ومع ذلك، بعد مرور 300 ألف سنة، انخفضت درجة حرارة الكون بدرجة كافية للسماح للنوى الذرية بامتصاص معظم الإلكترونات وتكوين ذرات كاملة. قد تقول إن محيط البلازما الكوني “جف”؛ يسميها علماء الكونيات “عصر إعادة التركيب”. وبدون الإلكترونات التي تشتت الفوتونات باستمرار، تمكن الضوء من المرور دون عوائق عبر الكون لأول مرة. وهذا ما اكتشفناه باسم CMB.
تتميز الإشعاعات CMB بتغيرات طفيفة في درجات الحرارة تتوافق مع المناطق ذات الكثافة الأكبر والأقل. هذه هي بصمة الموجات الصوتية النهائية التي تموجت عبر البلازما قبل عصر إعادة التركيب. تمثل قمم الموجات ما نصفه اليوم بـ “الشبكة الكونية للمادة”، وفي هذه القمم بدأت المجرات ومجموعات المجرات بالتشكل.
يقول لوبيز: “أحد الاحتمالات هو أن الحلقة الكبيرة يمكن أن تكون مرتبطة بالتذبذبات الصوتية الباريونية”. “[These] تنشأ من تذبذبات في الكون المبكر، ويجب أن تظهر اليوم، إحصائيًا على الأقل، كأغلفة كروية في ترتيب المجرات. ومع ذلك، كشف التحليل التفصيلي للحلقة الكبيرة أنها غير متوافقة حقًا مع تفسير BAO: فالحلقة الكبيرة كبيرة جدًا وليست كروية.”
تشير النظرية الكونية إلى أن أكبر الهياكل – على شكل سلاسل من المجرات وعناقيد المجرات – التي يمكن أن تشكلها BAOs يجب أن يصل طولها إلى 1.2 مليار سنة ضوئية على الأكثر. ومع ذلك، فإن محيط الحلقة الكبيرة وطول القوس العملاق يقزمان هذا القيد. ولوضع مدى ضخامة هذه الهياكل الفوقية في السياق، فإن القوس العملاق يبلغ خمس عشرة نصف قطر الكون المرئي بأكمله.
هناك بنى فوقية ضخمة أخرى في الكون أيضًا، مثل سور سلون العظيم، الذي يبلغ عرضه 1.37 مليار سنة ضوئية ويبعد عنا حوالي مليار سنة ضوئية. ال جدار القطب الجنوبي المجرات هي بنية تم اكتشافها مؤخرًا؛ ويبلغ طولها 1.4 مليار سنة ضوئية. ثم هناك Clowes-Campusana LQG (المكتشف المشارك روجر كلوز هو أيضًا مستشار دكتوراه لوبيز)، وهي عبارة عن مجموعة ضخمة من النجوم الزائفة المنتشرة عبر ملياري سنة ضوئية. نحن نرى هذه النجوم الزائفة القديمة كما كانت قبل حوالي 9.5 مليار سنة.
أما عنقود لانياكيا الفائق، الذي تعد مجرة درب التبانة جزءا منه، فهو صغير بالمقارنة بعرض 520 مليون سنة ضوئية فقط.
هناك أيضًا تلميحات لهياكل أكبر. يمثل “التدفق المظلم” الحركة الظاهرة للعديد من المجرات في الكون المرئي. ويبدو أن هذه الحركة تتدفق في الاتجاه المفضل، كما لو كان هناك شيء ما فوق الأفق الكوني يسحب المجرات في اتجاه واحد. ومع ذلك، فإن قوة الأدلة على التدفق المظلم مثيرة للجدل، حيث يشكك بعض علماء الفلك في وجوده بشكل عام.
ومع ذلك، فإن هذه الهياكل الفوقية كبيرة جدًا لدرجة أنه ليس من الصعب فهم كيفية تشكلها فحسب، بل من الصعب أيضًا فك رموز كيفية خرقها للمبدأ الكوني، وهو مبدأ أساسي في النموذج القياسي لعلم الكونيات. وينص هذا المبدأ على أن توزيع المادة في الكون، على المقاييس الكبيرة، يجب أن يكون متساويًا، وأنه لا ينبغي لأي منطقة أن تبدو مختلفة بشكل كبير عن أي منطقة أخرى. لكن من الواضح أن الهياكل الفوقية، وخاصة الحلقة الكبيرة والقوس العملاق، تبرز بشكل كبير.
وقال لوبيز: “ليس من السهل تفسير أي من هذين الهيكلين الفائقي الضخامة في فهمنا الحالي للكون”. “ومن المؤكد أن أحجامها الكبيرة جدًا وأشكالها المميزة وقربها الكوني تخبرنا بشيء مهم – ولكن ما هو بالضبط؟”
قصص ذات الصلة:
– ربما كانت الحياة ممكنة بعد ثوانٍ فقط من الانفجار الكبير
– يمكن أن تكون فقاعة المجرات التي تمتد على مسافة مليار سنة ضوئية من أحفورة الانفجار الكبير
– قد يكون المصدر الراديوي الغامض في قلب العنقود النجمي القديم ثقبًا أسود نادرًا
أحد الاحتمالات هو أن الهياكل تشير إلى أشكال غريبة من الفيزياء المعروفة حاليًا، أو ربما حتى فيزياء جديدة. على سبيل المثال الحائز على جائزة نوبل السير روجر بنروز، وهو أستاذ فخري في جامعة أكسفورد، اقترح نموذجا يسمى علم الكونيات الدوري المطابق لوصف الكون الدوري. وفقًا لهذا النموذج، يمكن أن تظهر الأدلة على وجود موجات الجاذبية من العصور السابقة للكون على شكل هياكل عملاقة على شكل حلقة في الإشعاع CMB. لم يثبت نموذج بنروز شعبيته بين علماء الكونيات، لكن هل يمكن للحلقة الكبيرة والقوس العملاق أن يمنحاه فرصة جديرة بالتجربة؟
والاحتمال الآخر هو أن الهياكل الفوقية هي دليل على ذلك الخيوط الكونيةوهي عيوب افتراضية أحادية البعد في الزمكان يعتقد أنها تشكلت أثناء الانفجار الكبير. من المحتمل أن تمتد الأوتار الكونية عبر مليارات السنين الضوئية، ولكنها أضيق من عرض البروتون. وقد اقترح أنه في حالة وجود الأوتار الكونية، فإنها يمكن أن تؤثر على تجمعات المادة.
واختتم لوبيز حديثه بالقول: “إن الحلقة الكبيرة والقوس العملاق، فرديًا ومجتمعًا، يمنحاننا لغزًا كونيًا كبيرًا بينما نعمل على فهم الكون وتطوره”.
قدم لوبيز النتائج في الاجتماع 243 للجمعية الفلكية الأمريكية.