4月 15, 2024

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深宇宙に潜む巨大構造物が発見され、宇宙の理解に疑問を投げかける:ScienceAlert

深宇宙に潜む巨大構造物が発見され、宇宙の理解に疑問を投げかける:ScienceAlert

遠い宇宙にある巨大な構造は、宇宙がどのように進化したのかについての私たちの理解に疑問を投げかけています。

69億年かけて私たちに届いた光の中で、天文学者たちは直径約13億光年の巨大でほぼ完璧な銀河の輪を発見した。 それは既知の構造や形成メカニズムとは一致しません。

ビッグリングは、その構造が呼ばれているように、宇宙論の標準模型を修正する必要があることを意味しているのかもしれません。

この発見は、セントラル・ランカシャー大学の天文学者アレクシア・ロペスによって主導されました。 提出済み 第243回アメリカ天文学会総会にて。

ビッグリング(青)とジャイアントボウ(赤)。 (セントラル ランカシャー大学)

これは、ロペス氏らが発見した2番目の巨大構造物だ。 1つ目は巨大射手座と呼ばれ、実際には空の同じ部分にあります。 同じ距離で。 2021年に射手座の発見が発表されたとき、天文学者たちは困惑した。 大きな指輪は謎を深めるばかり。

「これらの超大質量構造はどちらも、私たちの現在の宇宙理解では説明するのが簡単ではありません。」 ロペスは言う。 「それらの非常に大きなサイズ、特徴的な形状、そして宇宙の近さは確かに私たちに重要なことを教えてくれますが、正確には何を教えてくれるでしょうか?」

直接的な関係は、いわゆるバリオン音響振動 (BAO) であると思われます。 これらは、宇宙全体に見られる銀河の巨大な円形の配置です。 それらは実際には球体であり、初期の宇宙に広がった音波の化石であり、宇宙が広がったときに凍結して伝播する音波がもはや伝わらなくなる。

大きなリングはBAOではありません。 BAO はすべて一定の大きさで、直径は約 10 億光年です。 大きなリングをよく見ると、鍵をリング状に並べた形状に似ていることがわかります。

x 軸のほぼ 0 を中心とした大きなリングを示す銀河のプロット。 (セントラル ランカシャー大学)

これでは、「これは一体何ですか?」という疑問は解決されません。 これは、あらゆる方向において、空間の任意の部分が他の空間のすべての部分と非常によく似ているはずであるという宇宙原理にとって何を意味するのでしょうか?

「宇宙を大きなスケールで見ると、物質は宇宙のどこにでも均等に分布していると予想されるため、一定のサイズを超えると目立った不規則性は存在しないはずです。」 ロペス氏はこう説明する。

「宇宙学者らは、この構造の現在の理論上の最大値は 12 億光年であると計算していますが、これらの構造はどちらもはるかに大きく、巨大な弧は約 3 倍大きく、大きなリングの円周は巨大な弧の長さに似ています」 」

しかし、サイズは問題の 1 つにすぎません。 もう一つは宇宙論、つまり宇宙の進化の研究です。 現在のモデルは、現時点で私たちが観察していることに最もよく適合するモデルですが、その枠組み内で説明するのが難しい特徴がいくつかあります。

これらの機能に対処するために提案されたモデルは他にもあります。 そのようなモデルの 1 つであるロジャー・ペンローズのもとで 共形周期宇宙論、宇宙がビッグバンの無限の膨張サイクルを経るにつれて、リング構造が予想されますが、対応する周期的な宇宙論が存在する可能性があることは注目に値します。 彼ら自身の大きな問題

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別の可能性としては、この構造は宇宙ひもとして知られる時空構造におけるトポロジカル欠陥の一種である可能性があります。 これらは、初期の宇宙で時空が膨張し、その後その場で凍結したときに現れた幅広い陽子のしわに似ていると考えられています。 宇宙ひもに関する物理的証拠はまだあまり見つかっていませんが、理論的証拠は非常に有望です。

現時点では、大きな指輪と巨大な弓が何を意味するのか、誰も正確には知りません。 それらは空を周回する銀河の単なる偶然の配置である可能性がありますが、その可能性は非常に低いようです。

最も期待できるのは、宇宙全体に点在し、目に見えないところに隠れているこのような銀河の配置をさらに発見することです。

「現在の宇宙論の理論からは、この規模の構造が可能だとは考えていませんでした。」 ロペスは言う。 「私たちが観測できる宇宙には、おそらく非常に大きな構造が 1 つあると考えられます。しかし、ビッグ リングとジャイアント アークは 2 つの巨大な構造であり、それらは宇宙的にも隣接しており、これは非常に注目に値します。」

この研究は第243回委員会で発表されました。 アメリカ天文協会

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