کشف حلقه کیهانی غول‌پیکری که اصل کیهان‌شناسی را زیر سؤال می‌برد!

ستاره‌شناسان یک ابرساختار حلقه‌ای کیهانی را کشف کرده‌اند که نسبت‌های آن نظریه‌های موجود درمورد کیهان را به چالش می‌کشد.

این جرم موسوم به حلقه بزرگ دارای قطری در حدود 1.3 میلیارد سال نوری است که آن را در دسته بزرگ‌ترین ساختارهایی قرار می‌دهد که تاکنون مشاهده‌ شده‌ است. با فاصله بیش از 9 میلیارد سال نوری از زمین، حلقه بزرگ آنقدر کم‌نور است که نمی‌توان مستقیماً آن را دید، اما قطر آن در آسمان شب معادل 15 ماه کامل است.

تناقض در اصل کیهان‌شناسی

مشاهدات ارائه‌‌شده‌ در روز پنجشنبه در 243امین نشست انجمن نجوم آمریکا در نیواورلئان بسیار مهم است؛ زیرا به‌نظر می‌رسد اندازه حلقه بزرگ با یک فرض اساسی در کیهان‌شناسی به نام «اصل کیهان‌شناسی» مخالفت می‌کند. اصل کیهان‌شناسی بیان می‌کند که در بالای یک مقیاس فضایی خاص، جهان همگن است و از هر جهت یکسان به‌نظر می‌رسد.

«الکسیا لوپز»، دانشجوی دکترا در دانشگاه مرکزی لنکشایر که این تحلیل را رهبری می‌کرد، گفت:

«از نظر نظریه‌های کیهان‌شناسی کنونی، ما فکر نمی‌کردیم وجود ساختارهایی در این مقیاس امکان‌پذیر باشد.»

از نظر تئوری، بزرگ‌نمایی جهان باید گستره وسیع و بدون ویژگی را نشان دهد. بااین‌حال حلقه بزرگ یکی از سازه‌های رو به رشد غیرمنتظره بزرگ است. سایر موارد عبارتند از کمان غول پیکر، که درست در کنار حلقه بزرگ ظاهر می‌شود و همچنین توسط لوپز در سال 2021 کشف شد.

کیهان‌شناسان محدودیت اندازه نظری کنونی سازه‌ها را 1.2 میلیارد سال نوری محاسبه می‌کنند، اما حلقه بزرگ و کمان غول پیکر که گستره آن را در بر می‌گیرد 3.3 میلیارد سال نوری تخمین زده می‌شود که این حد را نقض می‌کند.

جالب اینجاست که این دو ساختار در فاصله یکسانی از زمین، در نزدیکی صورت فلکی گاوران قرار دارند و احتمال اینکه آنها بخشی از یک سیستم کیهانی متصل باشند افزایش پیدا می‌کند.

لوپز می‌گوید: «این چیزهای عجیب‌وغریب مدام زیر فرش می‌روند، اما هرچه بیشتر از آنها پیدا کنیم، باید با این واقعیت رودررو شویم که شاید مدل استاندارد ما نیاز به بازنگری داشته باشد. این نظریه حداقل ناقص است و حداکثر، ما به یک قضیه کاملاً جدید از کیهان‌شناسی نیاز داریم.»

حلقه بزرگ

حلقه بزرگ با تجزیه‌وتحلیل داده‌های نقشه‌بردار آسمانی دیجیتال اسلون (SDSS)، کاتالوگ اختروش‌های دوردست کشف شد. این اجرام آنقدر درخشان هستند که از میلیاردها سال نوری دورتر دیده می‌شوند و مانند لامپ‌های غول‌پیکر و دور عمل می‌کنند و کهکشان‌های میانی را روشن می‌کنند.

لوپز و همکارانش از چندین الگوریتم آماری مختلف برای شناسایی ساختارهایی در مقیاس بزرگ استفاده کردند و حلقه بزرگ پدیدار شد. این سازه به‌عنوان حلقه‌ای تقریباً کامل در آسمان به نظر می‌رسد، اما تجزیه‌و‌تحلیل‌های بیشتر نشان می‌دهد که بیشتر شکل سیم‌پیچی دارد؛ مانند پیچ چوب پنبه‌ای که با زمین همسو است.

کیهان‌شناسان مطمئن نیستند که چه مکانیزمی می‌تواند این ساختار را ایجاد کند. یکی از احتمالات، نوعی موج صوتی در جهان اولیه‌ است که به نوسانات صوتی «باریونی» معروف است. این نوسانات می‌تواند باعث ایجاد پوسته‌های کروی در آرایش کهکشان‌های امروزی شود.

توضیح دیگر وجود رشته‌های کیهانی است؛ نقص فرضی در تار و پود کیهان که می‌تواند باعث جمع‌شدن‌ ماده در امتداد خطوط گسل در مقیاس بزرگ شود.

دکتر «جنی واگنر»، کیهان‌شناس مؤسسه و کنفرانس‌های پیشرفته مطالعات باهاما، این کشف را قابل‌توجه توصیف کرد. او گفت: «به‌نظر نمی‌رسد که این یک همسویی تصادفی باشد.»

واگنر گفت که می‌توان حلقه بزرگ را در چارچوب اصل کیهان‌شناسی قرار داد، بسته به اینکه محدودیت‌های آن چگونه تعریف می‌شوند. اما هرچه این ساختارهای دورتر و در مقیاس بزرگ بیشتر کشف شوند، این دیدگاه از نظر آماری کمتر قابل‌قبول می‌شود. او گفت: «به همین دلیل است که جست‌وجو برای سازه‌های غول‌پیکر بسیار ارزشمند است. شخصاً تعجب نمی‌کنم اگر بعد از اکتشافات آینده، اصل کیهان‌شناسی را کنار بگذاریم!»