Une structure géante découverte dans l'espace lointain remet en question la compréhension de l'univers : ScienceAlert

La structure massive de l’univers lointain remet en question notre compréhension de l’évolution de l’univers.

Dans la lumière qui a parcouru 6,9 milliards d’années pour nous parvenir, les astronomes ont découvert un anneau galactique géant, presque parfait, d’environ 1,3 milliard d’années-lumière de diamètre. Il ne correspond à aucune structure ou mécanisme de formation connu.

Le Grand Anneau, comme on appelle sa structure, pourrait signifier que nous devrons modifier le modèle standard de la cosmologie.

Cette découverte a été dirigée par l'astronome Alexia Lopez de l'Université de Central Lancashire. Soumis Lors de la 243e réunion de l'American Astronomical Society.

C'est la deuxième structure géante découverte par Lopez et ses collègues. Le premier, appelé Sagittaire Géant, se trouve en réalité dans la même partie du ciel, A la même distance. Lorsque la découverte du Sagittaire a été annoncée en 2021, elle a déconcerté les astronomes. La grande bague ne fait qu'approfondir le mystère.

« Aucune de ces structures supermassives n'est facile à expliquer dans notre compréhension actuelle de l'univers. » López dit. « Leurs tailles extrêmement grandes, leurs formes distinctives et leur proximité cosmique nous disent certainement quelque chose d’important – mais quoi exactement ?

Le lien direct semble être ce qu’on appelle l’oscillation acoustique baryonique (BAO). Il s’agit d’arrangements circulaires géants de galaxies que l’on trouve dans tout l’espace. Ce sont en fait des sphères, des fossiles d'ondes sonores qui se sont propagées à travers l'univers primitif, puis ont gelé lorsque l'espace est devenu tel que les ondes sonores ne pouvaient plus se propager.

Le gros anneau n'est pas BAO. Les BAO sont tous de taille constante avec un diamètre d'environ un milliard d'années-lumière. Un examen attentif du grand anneau montre qu'il ressemble à la forme d'une clé qui a été alignée de telle manière qu'elle ressemble à un anneau.

Ce qui laisse la question sans réponse : qu’est-ce que c’est que ça ? Qu’est-ce que cela signifie pour le principe cosmologique, qui stipule que dans toutes les directions, une parcelle d’espace donnée devrait ressembler beaucoup à toutes les autres parcelles d’espace ?

« Nous nous attendons à ce que la matière soit répartie uniformément partout dans l'espace lorsque nous regardons l'univers à grande échelle, de sorte qu'il ne devrait y avoir aucune irrégularité notable au-dessus d'une certaine taille. » Lopez explique.

« Les cosmologues calculent que le maximum théorique actuel des structures est de 1,2 milliard d'années-lumière, mais ces deux structures sont beaucoup plus grandes – l'arc géant est environ trois fois plus grand et la circonférence du grand anneau est similaire à la longueur de l'arc géant. .»

Mais la taille n’est qu’un des problèmes. L’autre est ce que signifie la cosmologie, c’est-à-dire l’étude de l’évolution de l’univers. Le modèle actuel est celui qui correspond actuellement le mieux à ce que nous observons, mais certaines caractéristiques sont difficiles à expliquer dans son cadre.

Il existe d'autres modèles qui ont été proposés pour répondre à ces fonctionnalités. Sous l'un de ces modèles, Roger Penrose Cosmologie périodique conformealors que l'univers traverse les cycles d'expansion sans fin du Big Bang, des structures en anneaux sont attendues – même s'il convient de noter qu'une cosmologie périodique correspondante peut De gros problèmes qui leur sont propres.

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Une autre possibilité est que les structures soient un type de défaut topologique dans le tissu de l’espace-temps connu sous le nom de cordes cosmiques. On pense que celles-ci ressemblent aux larges rides de protons qui sont apparues dans l’univers primitif lorsque l’espace-temps s’est étendu, puis s’est figé sur place. Nous n’avons pas trouvé beaucoup de preuves physiques de l’existence de cordes cosmiques, mais les preuves théoriques sont très prometteuses.

À l’heure actuelle, personne ne sait avec certitude ce que signifient le grand anneau et l’arc géant. Il pourrait s’agir simplement d’arrangements fortuits de galaxies en orbite dans le ciel, bien que la probabilité que cela se produise semble très faible.

Le meilleur espoir est de découvrir davantage de ces arrangements de galaxies dispersées dans tout l’univers, cachées à la vue de tous.

« D'après les théories cosmologiques actuelles, nous ne pensions pas que des structures à cette échelle étaient possibles. » López dit. « Nous pouvons nous attendre à une très grande structure dans tout notre univers observable. Cependant, le Grand Anneau et l'Arc Géant sont deux structures massives, et ils sont même cosmiquement adjacents, ce qui est tout à fait remarquable. »

La recherche a été présentée lors de la 243e réunion du comité Société astronomique américaine.