В космосе обнаружили мегаструктуру, опровергающую представление о Вселенной

Простому обывателю космос кажется пространством, красиво усеянным звездами и галактиками. Но стоит только уменьшить масштабы изображения, и он превращается в скучную одиссею по всенаправленным волнам мрака – в бесконечное темное пространство, где галактики сжимаются до бледных точек и которое выглядит совершенно одинаково, куда бы мы ни смотрели.

Однако теперь идея о том, что Вселенная равномерным образом усеяна материей и выглядит одинаковой для всех наблюдателей, – так называемый космологический принцип – оказалась под сомнением.

На прошлой неделе аспирантка из Англии сообщила, что ей удалось обнаружить гигантскую космическую мегаструктуру, напоминающую огромное кольцо и простирающуюся на 1,3 миллиарда световых лет. Это Большое кольцо галактик и скоплений галактик пополнило расширяющийся список огромных космических структур, которые опровергают научные представления о Вселенной. Вместе с другими загадочными структурами они свидетельствуют о том, что Стандартная космологическая модель, в которой упомянутый выше космологический принцип играет довольно важную роль, возможно, является далеко не последним словом относительно того, как наша Вселенная стала такой, какая она сегодня.

Столь же захватывающей, как и само это открытие, стала неоднозначная реакция экспертов в области космологии. "Многие воодушевлены, но, несмотря на это, в космологии мы часто сталкиваемся с сопротивлением, которого вы обычно не встретите в других областях науки, –сказала Алексия Лопес (Alexia Lopez) из Университета центрального Ланкашира, которая обнаружила Большое кольцо. – Качественная наука предполагает, что вам необходимо постоянно задавать вопросы и проверять наши фундаментальные допущения, но есть люди, которые явно хотят защитить Стандартную модель".

Возможно, так происходит, потому что в науке нет более фундаментального вопроса, чем то, как именно возникла наша Вселенная, – и все, что опровергает наши представления, ставит научный и философский знак вопроса над самим нашим существованием.

Лопес обнаружила Большое кольцо, когда она анализировала данные о поглощении газа в свете от далеких квазаров, которые являются одними из самых ярких объектов во Вселенной. Один конкретный газ – форма ионизированного магния MgII – непосредственным образом связан с галактиками и их скоплениями. "Это очевидная, обнаруживаемая характеристика в спектрах квазаров", – сказала Лопес, пояснив, что этот метод помогает обнаруживать далекие галактики, которые в ином случае будут попросту не видны.

Подобно тому, как картонная фигурка позволяет создать силуэт на освещенном экране, Большое кольцо материализовалось в поле зрения, когда газ MgII вокруг его галактик поглотил часть света, исходящего от квазаров позади него. Если бы Кольцо было видно с Земли, его диаметр был бы равен 15 лунам.

Лопес, работавшая вместе с Роджером Клоузом (Roger Clowes) из Университета центрального Ланкастера и Жераром Виллигером (Gerard Williger) из Университета Луисвилля, представила свое открытие на заседании Американского астрономического общества в Новом Орлеане на прошлой неделе. В настоящее время она пишет статью, которая будет опубликована в рецензируемом научном журнале. В 2021 году с помощью этого же метода она обнаружила аналогичную сверхкрупную структуру, которая получила название Гигантской дуги. Эта дуга галактик заметно крупнее, чем Большое кольцо, и ее размеры достигают 3 миллиардов световых лет.

Размеры имеют значение: обе эти сверхкрупные структуры превышают 1,2 миллиарда световых лет, то есть так называемую шкалу однородности – минимальное расстояние, внутри которого, как объясняет Лопес, Вселенная должна выглядеть более или менее однородно. Но теперь это не так! Большое кольцо и Гигантская дуга пополнили список других огромных "ложек дегтя в бочке меда" Стандартной модели, к которым также относятся "великие стены" сверхскоплений галактик. Самой крупной из них является Великая Стена Геркулеса-Корона Бореалис, которая находится от нас на расстоянии 10 миллиардов световых лет и простирается на 10 миллиардов световых лет.

Может быть, шкала однородности слишком мала? По словам Лопес, даже если ее увеличить, все равно останется загадка о том, как подобные гигантские галактические структуры могли так быстро образоваться на заре существования нашей Вселенной.

Невероятные сверхкрупные структуры, которые, по мнению некоторых ученых, могли сформироваться в результате некой случайности, – это не единственное отклонение от Стандартной модели. Другим таким отклонением является удивительное непостоянство постоянной Хаббла – числа, связанного со скоростью расширения Вселенной. И по мере того, как количество "аномалий" растет, Стандартная модель начинает выглядеть все более несостоятельной.

По мнению некоторых, объяснением могут послужить космический струны, которые в настоящее время считаются дефектами в ткани пространства и времени. Их можно рассматривать как "трещины", появляющиеся при формировании ранней Вселенной, – подобно трещинам, которые появляются при замерзании воды. Вполне возможно, эти "дефекты" и стали причиной возникновения таких "аномалий", как Великие стены галактик.

Что касается Большого кольца, то оно во многом похоже на спираль. Пока космологи изо всех сил пытаются во всем разобраться, есть нечто поэтичное в том, как гигантский галактический "штопор" ослабляет крепость Стандартной модели.