Una estructura gigante que acecha en el espacio profundo desafía nuestra comprensión del universo: ScienceAlert

La enorme estructura del universo distante desafía nuestra comprensión de cómo evolucionó el universo.

En la luz que viajó 6.900 millones de años para llegar hasta nosotros, los astrónomos han descubierto un anillo galáctico gigante, casi perfecto, de unos 1.300 millones de años luz de diámetro. No coincide con ninguna estructura o mecanismo de formación conocido.

El Gran Anillo, como se llama su estructura, puede significar que necesitamos modificar el Modelo Estándar de cosmología.

Este descubrimiento fue dirigido por la astrónoma Alexia López de la Universidad de Central Lancashire. Enviado En la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en enero, se mencionó en A El papel preimpreso está disponible en arXiv.

Es la segunda estructura gigante que López y sus colegas han descubierto. El primero, llamado Sagitario Gigante, se encuentra en realidad en la misma parte del cielo, a la misma distancia. Cuando se anunció el descubrimiento de Sagitario en 2021, desconcertó a los astrónomos. El gran anillo sólo profundiza el misterio.

«Ninguna de estas estructuras supermasivas es fácil de explicar en nuestra comprensión actual del universo». López dijo en enero. “Sus tamaños extremadamente grandes, sus formas distintivas y su proximidad cósmica ciertamente nos dicen algo importante, pero ¿qué es exactamente?”

El vínculo directo parece ser la llamada oscilación acústica bariónica (BAO). Se trata de disposiciones circulares gigantes de galaxias que se encuentran en todo el espacio. En realidad, son esferas, fósiles de ondas sonoras que se extendieron por el universo primitivo y luego se congelaron cuando el espacio se volvió tal que las ondas sonoras que se propagaban ya no podían viajar.

El gran ring no es BAO. Todos los BAO tienen un tamaño constante con un diámetro de aproximadamente mil millones de años luz. Un examen minucioso del anillo grande muestra que se asemeja a la forma de una llave que ha sido alineada de tal manera que parece un anillo.

Lo que deja la pregunta sin respuesta: ¿Qué diablos es esto? ¿Qué significa esto para el principio cosmológico, que establece que en todas las direcciones, cualquier zona determinada del espacio debe ser muy similar a todas las demás zonas del espacio?

«Esperamos que la materia esté distribuida uniformemente en todo el espacio cuando miramos el universo a gran escala, por lo que no debería haber irregularidades perceptibles por encima de cierto tamaño». López explicó.

“Los cosmólogos calculan que el máximo teórico actual para las estructuras es de 1.200 millones de años luz, pero ambas estructuras son mucho más grandes: el arco gigante es aproximadamente tres veces más grande y la circunferencia del anillo grande es similar a la longitud del arco gigante. .”

Pero el tamaño es sólo uno de los problemas. La otra es lo que significa cosmología, es decir, el estudio de la evolución del universo. El modelo actual es el que mejor se ajusta actualmente a lo que observamos, pero hay algunas características que son difíciles de explicar dentro de su marco.

Hay otros modelos que se han propuesto para abordar estas características. Bajo uno de esos modelos, Roger Penrose Cosmología periódica conformea medida que el universo atraviesa los interminables ciclos de expansión del Big Bang, se esperan estructuras de anillos, aunque vale la pena señalar que una cosmología periódica correspondiente puede Grandes problemas propios.

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Otra posibilidad es que las estructuras sean un tipo de defecto topológico en el tejido del espacio-tiempo conocido como cuerdas cósmicas. Se cree que se parecen a las amplias arrugas de protones que aparecieron en el universo primitivo cuando el espacio-tiempo se expandió y luego se congeló en su lugar. No hemos encontrado mucha evidencia física de cuerdas cósmicas, pero la evidencia teórica es muy prometedora.

En este momento, nadie sabe con certeza qué significan el gran anillo y el arco gigante. Podrían ser simplemente arreglos casuales de galaxias que orbitan a través del cielo, aunque la probabilidad de que esto ocurra parece muy pequeña.

La mejor esperanza es encontrar más de estos arreglos de galaxias esparcidas por todo el universo, escondidas a simple vista.

«Según las teorías cosmológicas actuales, no pensábamos que fueran posibles estructuras de esta escala». López dijo. «Podemos esperar una estructura muy grande en todo nuestro universo observable. Sin embargo, el Gran Anillo y el Arco Gigante son dos estructuras masivas, e incluso son cosmológicamente adyacentes, lo cual es bastante notable».

La investigación fue presentada en la 243ª reunión del comité. Sociedad Astronómica Americana Se menciona en A. Artículo preimpreso en arXiv.org.

Una versión anterior de este artículo se publicó en enero de 2024.