اخترشناسان حلقهای عظیم و تقریباً کامل از کهکشانها کشف کردهاند که قطر آن حدود ۱.۳ میلیارد سال نوری است. این ساختار، با هیچ مدل یا مکانیزم شناخته شدهای در کیهان مطابقت ندارد و میتواند به معنی نیاز به بازنگری در مدل استاندارد کیهانشناسی باشد.
این کشف توسط الکسیا لوپز، ستارهشناس دانشگاه مرکزی لنکاوی، در نشست انجمن نجوم آمریکا در دی ماه ارائه و در مجله کیهانشناسی و فیزیک ذرات نجومی منتشر شد.
این دومین ساختار عظیم است که توسط لوپز و همکارانش کشف شده است. ساختار قبلی که کمان غولپیکر نام دارد، در همان قسمت از آسمان و در همان فاصله از ما قرار دارد و به نظر میرسد که هر دو ساختار چالشی جدی برای درک فعلی ما از جهان هستند.
لوپز در این باره گفت: “هیچ یک از این دو ساختار در چارچوب درک فعلی ما از کیهان توضیحپذیر نیستند و اندازه بسیار بزرگ و شکلهای منحصربهفرد آنها بیتردید مفهوم خاصی دارند – اما دقیقاً چه؟”
به نظر میرسد این ساختارها با مفهوم نوسان صوتی باریون (BAO) مرتبط باشند. اینها ساختارهای عظیمی از کهکشانها هستند که از فسیلهای امواج صوتی کیهان اولیه شکل گرفتهاند و معمولاً قطری حدود ۱ میلیارد سال نوری دارند. اما حلقه بزرگ یک BAO نیست، زیرا قطر آن بزرگتر است و به شکل پیچ چوبپنبهای قرار دارد که ظاهراً شبیه حلقه به نظر میرسد.
این ساختار عظیم سوالات بیشتری را مطرح میکند. لوپز توضیح میدهد که این بینظمیها با مدل فعلی کیهانشناسی همخوانی ندارد و نشان میدهد که در مقیاس بزرگ جهان باید ماده به طور یکنواخت توزیع شود، در حالی که این ساختارها به مراتب بزرگتر از حد نظریه کیهانشناسی کنونی هستند.
یکی از تئوریها برای توضیح این ساختارها، کیهانشناسی چرخهای منسجم راجر پنروز است که براساس آن، جهان در چرخههای بیپایان انبساط و انقباض شکل میگیرد. در چنین کیهانشناسیای، ساختارهای حلقهای امری طبیعی است.
احتمال دیگر این است که ساختارهایی همچون حلقه بزرگ، نوعی نقص توپولوژیکی در تار و پود فضا-زمان باشند که به رشتههای کیهانی معروف هستند. این رشتهها تصور میشود که مانند چین و چروکهای کوچک در اوایل کیهان به وجود آمدند و به مرور زمان منجمد شدهاند.
اما در حال حاضر، توضیح قاطعی برای حلقه بزرگ و قوس غولپیکر وجود ندارد و بررسی ساختارهای مشابه میتواند به کشف ویژگیهای بیشتر جهان کمک کند. لوپز در این باره گفت: “انتظار نمیرفت که چنین ساختارهای عظیمی در کیهان وجود داشته باشند.” با وجود تمام پیشرفتها، به نظر میرسد که هنوز بخشهای ناشناختهای در کیهانشناسی وجود دارد.
نتیجهگیری
کشف حلقه بزرگ چالشی جدی برای مدلهای استاندارد کیهانشناسی است و نشان میدهد که ساختارهای بسیار بزرگی در کیهان وجود دارد که با مدلهای فعلی قابل توضیح نیستند. این ساختارها میتوانند مسیرهای جدیدی برای تحقیقات علمی و درک بیشتر از کیهان را باز کنند و احتمالاً منجر به بازنگری در برخی اصول پایه کیهانشناسی شوند.
سوالات متداول
۱. حلقه بزرگ چیست و چرا مهم است؟
حلقه بزرگ ساختاری عظیم از کهکشانها با قطر حدود ۱.۳ میلیارد سال نوری است که در کشفی جدید به ثبت رسیده است. اهمیت این ساختار در چالشبرانگیز بودن آن برای مدلهای کیهانشناسی فعلی است.
۲. حلقه بزرگ چه تفاوتی با نوسان صوتی باریون (BAO) دارد؟
حلقه بزرگ از نظر ابعاد و ساختار با BAO متفاوت است. BAOها ساختارهای دایرهای با قطر ثابت هستند، در حالی که حلقه بزرگ دارای ساختاری پیچدار و قطری بیشتر از BAOهاست.
۳. نظریههای موجود برای توضیح حلقه بزرگ کداماند؟
برخی نظریهها از جمله کیهانشناسی چرخهای منسجم و نقصهای توپولوژیکی مانند رشتههای کیهانی سعی در توضیح این ساختار دارند.
