Największa struktura wszechświata jest większa, niż się spodziewaliśmy. I to wielki problem
Naukowcy śledzący najjaśniejsze eksplozje we wszechświecie – tzw. rozbłyski gamma – odkryli coś, co może zmusić fizyków do przepisania podręczników. Mowa o gigantycznej strukturze znanej jako Wielka Ściana Herkulesa-Korony Północnej. To coś większego niż wszystko, co wcześniej widzieliśmy. I wygląda na to, że struktura ta jest jeszcze większa, niż wcześniej przypuszczaliśmy.
Żeby zrozumieć, o co tu chodzi, warto najpierw powiedzieć kilka słów o samych rozbłyskach gamma. To potężne eksplozje energii powstające w najdalszych zakątkach kosmosu – tak jasne, że na chwilę mogą przebić całe galaktyki.
Dzieją się wtedy, gdy masywne gwiazdy kończą życie w spektakularnym stylu – często w formie supernowych lub w zderzeniach gwiazd neutronowych.
Ich niezwykła jasność sprawia, że są jak drogowskazy – naturalne latarnie, które pozwalają nam badać odległe rejony wszechświata. I właśnie te latarnie wykorzystał zespół naukowców z Węgier i USA. Analizując 542 rozbłyski gamma, których odległość (czyli tzw. przesunięcie ku czerwieni, redshift) była znana, zauważyli coś niezwykłego.
Ściana większa niż pozwalają prawa fizyki
Rozbłyski nie były rozrzucone losowo. Zaczęły układać się w jeden konkretny region nieba, sugerując istnienie struktury o kolosalnych rozmiarach. Tak dużej, że aż trudnej do pojęcia. Wielka Ściana Herkulesa-Korony Północnej to gigantyczna ściana galaktyk, gwiazd i ciemnej materii, która może rozciągać się na… 10 mld lat świetlnych.
To więcej niż poprzednie szacunki, które mówiły o „zaledwie” 9,8 miliarda lat świetlnych. Dla porównania: cała Droga Mleczna ma średnicę około 100 tys. lat świetlnych. Nowo oszacowana struktura jest więc około 100 000 razy większa od naszej galaktyki. To już nie jest „duża rzecz”. To coś, co zmusza naukowców do zadania pytania: czy my na pewno dobrze rozumiemy wszechświat?
Wszechświat miał być jednolity. A jednak?
Zgodnie z tzw. zasadą kosmologiczną, wszechświat na dużą skalę powinien być w miarę jednorodny – bez ekstremalnych skupisk materii. Kosmologia zakłada, że największe struktury, jakie mogą istnieć, nie powinny przekraczać 370 megaparseków, czyli około 1,2 mld lat świetlnych. A tutaj mamy coś, co jest ponad osiem razy większe.
I nie, to nie jest błąd w danych, artefakt statystyczny czy problem z teleskopem. Zespół badawczy zadbał o to, by wykluczyć takie błędy. Jeśli więc wszystko się potwierdzi, to mamy do czynienia z odkryciem, które stoi w jawnej sprzeczności z obowiązującymi teoriami.
W swoim nowym artykule badacze twierdzą, że zgodnie z zasadą kosmologiczną, żadna struktura kosmiczna o długości większej niż 1,2 mld lat świetlnych nie miała wystarczająco dużo czasu na uformowanie się w czasie 13,8 mld lat istnienia wszechświata, jeśli materia rozprzestrzenia się w nim jednorodnie i izotropowo.
Więcej na Spider's Web:
Kolos bliżej Ziemi
To jednak nie wszystko. Zespół odkrył także, że części Wielkiego Muru Herkulesa-Korona Północna są w rzeczywistości bliżej Ziemi, niż wcześniej podejrzewano.
Wielka Ściana Herkulesa-Korony Północnej jest największą znaną strukturą w obserwowalnym wszechświecie, który ma około 93 mld lat świetlnych średnicy. To tak zwana „supergromada” galaktyk - włókno kosmicznej sieci, wokół którego zebrały się i wyrosły pierwsze galaktyki we wszechświecie. Wielki Ściana Herkulesa-Korony Północnej został odkryty po raz pierwszy w 2014 r.
Ponieważ najbardziej odległy fragment Wielkiej Ściany Herkulesa-Korony Północnej jest trudny do zweryfikowania, najciekawszym odkryciem jest to, że jego najbliższe części leżą bliżej nas, niż wcześniej zidentyfikowano – powiedział Jon Hakkila z University of Alabama w Huntsville portalowi Space.com.
Naukowiec dodaje, że struktura prawdopodobnie rozciąga się dalej niż 10 mld lat świetlnych. Jest więc większa niż rozmiar większości rzeczy, do których można by ją porównać.
Co to właściwie oznacza?
W najbardziej optymistycznym scenariuszu: że nauka właśnie zrobiła kolejny krok naprzód. W tym bardziej niepokojącym – że coś fundamentalnego w naszym zrozumieniu wszechświata jest nie tak. Być może struktury takie jak ta Wielka Ściana powstają częściej, niż sądziliśmy. Albo może wszechświat wcale nie jest tak jednolity, jak się nam wydawało.
Jest też jeszcze jedna możliwość: że rozbłyski gamma pokazują nam to, czego inne badania nie potrafią uchwycić. Ponieważ są powiązane ze śmiercią masywnych gwiazd, mogą odzwierciedlać miejsca intensywnego formowania gwiazd – a te niekoniecznie pokrywają się z tym, co pokazują tradycyjne mapy galaktyk.
Wszechświat jest większy, dziwniejszy i bardziej tajemniczy, niż sądziliśmy
Ostatecznie nie chodzi tylko o liczby. Chodzi o nasze miejsce w tym ogromnym, złożonym kosmosie. O nasze próby zrozumienia czegoś, co bez przerwy nas zaskakuje. W świecie, gdzie wszystko wydaje się poznane, takie odkrycia przypominają, że dopiero zaczynamy rozumieć reguły gry.
Więc następnym razem, kiedy spojrzysz nocą w niebo i poczujesz się mały – pamiętaj, że jesteś jeszcze mniejszy, niż myślisz. I to jest absolutnie fascynujące.
