Struktur kosmik raksasa yang baru ditemukan menantang teori alam semesta ruang angkasa

Para astronom telah menemukan struktur kosmik berbentuk cincin raksasa, yang dimensinya menantang teori alam semesta saat ini.

Apa yang disebut Cincin Besar berdiameter sekitar 1,3 miliar tahun cahaya, menjadikannya salah satu struktur terbesar yang pernah diamati. Berjarak lebih dari 9 miliar tahun cahaya dari Bumi, ia terlalu redup untuk dilihat secara langsung, namun diameternya di langit malam setara dengan 15 bulan purnama.

Pernyataan dibuat Kamis pukul Pertemuan ke-243 American Astronomical Society di New Orleans, penting karena ukuran cincin yang besar tampaknya menantang asumsi mendasar dalam kosmologi yang disebut prinsip kosmologis. Teori ini menyatakan bahwa pada skala spasial tertentu, alam semesta bersifat homogen dan tampak identik di segala arah.

“Dari teori kosmologi saat ini, kami tidak berpikir struktur sebesar ini mungkin terjadi,” kata Alexia Lopez, seorang mahasiswa doktoral di Universitas Central Lancashire, yang memimpin analisis. “Kita memperkirakan akan ada satu struktur yang sangat besar di seluruh alam semesta yang dapat kita amati.”

Secara teori, memperbesar alam semesta akan mengungkap hamparan luas dan tanpa fitur. Namun, Cincin Besar adalah salah satu dari daftar struktur besar tak terduga yang terus bertambah. Sertakan yang lain Busur raksasaItu muncul tepat di sebelah Cincin Besar, yang juga ditemukan Lopez pada tahun 2021. Para kosmolog menghitung bahwa batas ukuran teoretis saat ini adalah 1,2 miliar tahun cahaya, tetapi Cincin Besar dan busur raksasa, yang diperkirakan membentang sejauh 3,3 miliar tahun cahaya, melanggar batas ini. .

Menariknya, kedua struktur tersebut terletak pada jarak yang sama dari Bumi, dekat konstelasi Boötes the Herdsman, sehingga meningkatkan kemungkinan bahwa keduanya adalah bagian dari sistem kosmik yang terhubung.

“Anomali ini terus-menerus disembunyikan, namun ketika kita menemukan lebih banyak anomali, kita harus menghadapi kenyataan bahwa mungkin model standar kita perlu dipikirkan ulang,” kata Lopez. “Setidaknya teori ini belum lengkap, dan paling maksimal kita memerlukan teori kosmologi yang benar-benar baru.

Cincin besar itu ditemukan dengan menganalisis data dari Sloan Digital Sky Survey (SDSS), sebuah katalog quasar jauh. Objek-objek ini sangat terang sehingga dapat dilihat dari jarak miliaran tahun cahaya, dan bertindak seperti lampu raksasa di kejauhan, menerangi galaksi-galaksi di dekatnya yang cahayanya melintas di jalurnya yang tidak akan terlihat.

Lopez dan rekan-rekannya menggunakan beberapa algoritma statistik yang berbeda untuk mengidentifikasi potensi struktur berskala besar, dan lingkaran besar pun muncul. Strukturnya tampak seperti cincin yang hampir sempurna di langit, namun analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa ia memiliki bentuk melingkar, seperti pembuka botol, yang sejajar berhadapan dengan Bumi.

Para kosmolog tidak yakin dengan mekanisme yang dapat memunculkan struktur tersebut. Salah satu kemungkinannya adalah kehadiran sejenis gelombang suara di alam semesta awal, yang dikenal sebagai osilasi akustik baryonik, yang dapat menimbulkan cangkang bola pada susunan galaksi saat ini. Penjelasan lainnya adalah adanya string kosmik, sebuah “cacat” hipotetis pada struktur alam semesta yang dapat menyebabkan materi menggumpal di sepanjang garis patahan berskala besar.

Jenny Wagner, kosmolog di Institute for Advanced Study di Bahamas, menggambarkan penemuan ini sebagai hal yang penting. “Sepertinya ini bukan hanya kebetulan,” katanya.

Ada kemungkinan untuk mengakomodasi Cincin Besar dalam prinsip kosmologis, tergantung pada bagaimana batas-batasnya ditentukan, namun semakin banyak struktur luar berskala besar ditemukan, semakin tidak masuk akal secara statistik pandangan ini, kata Wagner. “Itulah mengapa mencari lebih banyak megastruktur sangatlah berharga,” katanya. “Secara pribadi, saya tidak akan terkejut jika kita harus meninggalkan prinsip kosmologis setelah penemuan di masa depan.”