التحديات في فهم النظام العملاق الكامن في الفضاء السحيق: تنبيه العلوم

هناك نظام عملاق في الكون البعيد يتحدى فهمنا لكيفية نشوء الكون.

اكتشف علماء الفلك حلقة مجرية عملاقة شبه مثالية يبلغ قطرها حوالي 1.3 مليار سنة ضوئية، ويسافر الضوء 6.9 مليار سنة للوصول إلينا. لا يتناسب مع أي هيكل أو آلية تشكيل معروفة.

الحلقة الكبيرة، المسماة بالنظام، تعني أننا بحاجة إلى مراجعة النموذج القياسي لعلم الكونيات.

وهذا الاكتشاف بقيادة عالمة الفلك أليكسيا لوبيز من جامعة سنترال لانكشاير. متاح في الاجتماع 243 للجمعية الفلكية الأمريكية.

وهذا هو النظام العملاق الثاني الذي اكتشفه لوبيز وزملاؤه. الأول، ويسمى القوس العملاق، يقع في الواقع في نفس المنطقة من السماء. على نفس المسافة. وعندما أُعلن عن اكتشاف القوس عام 2021، حير علماء الفلك. الحلقة الأكبر تعمق الغموض.

“ليس من السهل تفسير أي من هذين الهيكلين فائقي الضخامة في فهمنا الحالي للكون.” يقول لوبيز. “إن أحجامها الكبيرة جدًا وأشكالها الفريدة وقربها الكوني يجب أن تخبرنا بالتأكيد بشيء مهم – ولكن ما هو بالضبط؟”

يبدو أن الاتصال الأكثر إلحاحًا هو ما يسمى بتذبذب باريون الصوتي (BAO). هذه هي الأشكال المستديرة العملاقة للمجرات الموجودة في جميع أنحاء الفضاء. إنها في الواقع كرات، حفريات من الموجات الصوتية التي انتشرت عبر الكون المبكر ثم تجمدت عندما لم يعد الفضاء قادرًا على السفر عبر الموجات الصوتية الأكثر انتشارًا.

الحلقة الكبيرة ليست BAO. جميع الأجسام BAO ذات حجم ثابت، حيث يبلغ قطرها حوالي مليار سنة ضوئية. ويظهر الفحص الدقيق للحلقة الأكبر حجمًا أنها أشبه بشكل المفتاح الذي تمت محاذاته ليبدو كحلقة.

وهذا يترك سؤالاً بلا إجابة: ما هذا بحق الجحيم؟ وماذا يعني المبدأ الكوني الذي ينص على أن أي جزء من فضاء معين، في جميع الاتجاهات، يجب أن يشبه كل الفضاء الآخر؟

“عند النظر إلى الكون ككل، نتوقع أن تكون المادة موزعة بالتساوي في كل مكان في الفضاء، لذلك لا ينبغي أن يكون هناك أي مخالفات ملحوظة فوق حجم معين.” يشرح لوبيز.

“يقدر علماء الكونيات أن الحد الأقصى النظري الحالي للهياكل يبلغ 1.2 مليار سنة ضوئية، لكن هذين الهيكلين أكبر بكثير – فالقوس العملاق أكبر بثلاث مرات تقريبًا ومحيط الحلقة الكبرى مماثل لطول الحلقة العملاقة قوس.”

لكن الحجم هو إحدى المشاكل. وهناك علم آخر، وهو علم الكونيات، وهو دراسة تطور الكون. يتناسب النموذج الحالي بشكل جيد مع ما نلاحظه حاليًا، ولكن هناك بعض الجوانب التي يصعب شرحها ضمن إطاره.

وهناك نماذج أخرى تم اقتراحها لمعالجة هذه الجوانب. وفي ظل هذا النموذج، روجر بنروز علم الكونيات الدورة التوافقيةحيث يمر الكون بدورات لا نهاية لها من توسع الانفجار الأعظم، فمن المتوقع وجود هياكل حلقية – ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى وجود علم كوني دوري متماسك. مشاكل كبيرة خاصة بها.

إطار الحدود = “0” إذن = “مقياس التسارع؛ تلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة صورة؛ ترخيص مشاركة الويب>

والاحتمال الآخر هو أن الهياكل هي نوع من الخلل الطوبولوجي في نسيج الزمكان المعروف باسم الأوتار الكونية. يُعتقد أن هذه هي تقلصات على مستوى البروتون امتدت عبر الزمكان في بداية الكون ثم تجمدت في مكانها. لم نعثر على الكثير من الأدلة المادية على وجود الأوتار الكونية، لكن الأدلة النظرية واعدة جدًا.

في هذا الوقت، لا أحد متأكد مما يمثله الخاتم العظيم والقوس العملاق. ومن الممكن أن تكون ترتيبات عشوائية للمجرات التي تدور في السماء، على الرغم من أن فرصة ذلك تبدو ضئيلة للغاية.

وأفضل أمل هو العثور على أنظمة من المجرات المنتشرة في جميع أنحاء الكون.

“لا نعتقد أن هياكل بهذا الحجم ممكنة من خلال النظريات الكونية الحالية” يقول لوبيز. “قد نتوقع الهياكل الأكثر ضخامة في جميع أنحاء كوننا الذي يمكن ملاحظته. ومع ذلك، فإن الحلقة العظيمة والقوس العملاق هما هيكلان ضخمان ومتجاوران كونيان رائعان للغاية.”

تم تقديم الدراسة في الاجتماع 243 الجمعية الفلكية الأمريكية.