Uzak uzaydaki ikinci ultra büyük yapının keşfi, evreni anlamamızı daha da zorlaştırıyor

Uzak evrende ikinci bir ultra-büyük yapının keşfi, kozmolojiyle ilgili bazı temel varsayımları daha da zorladı.

Gökyüzündeki Büyük Halka, Dünya’dan 9,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta. Çapı yaklaşık 1,3 milyar ışık yılı, çevresi ise yaklaşık 4 milyar ışık yılıdır. Eğer dışarı çıkıp onu doğrudan görebilseydik, Büyük Halka’nın çapının onu kaplaması için yaklaşık 15 dolunay gerekirdi.

Central Lancashire Üniversitesi (UCLan) Ph.D. tarafından keşfedilen ikinci ultra büyük yapıdır. Öğrenci Alexia Lopez de iki yıl önce şunu keşfetti: Gökyüzündeki Dev Ark. Dikkat çekici bir şekilde, 3,3 milyar ışıkyılı genişliğindeki Büyük Halka ve Dev Yay aynı kozmolojik mahallede yer alıyor; aynı mesafede, aynı kozmik zamanda görülüyorlar ve gökyüzünde birbirlerinden yalnızca 12 derece uzaktalar.

Alexia şunları söyledi: “Bu iki ultra büyük yapının hiçbirini şu andaki evren anlayışımızla açıklamak kolay değil. Ayrıca ultra büyük boyutları, ayırt edici şekilleri ve kozmolojik yakınlıkları bize kesinlikle önemli bir şey anlatıyor olmalı – ama tam olarak ne?

“Bir olasılık, Büyük Halka’nın Baryonik Akustik Salınımlarla (BAO’lar) ilişkili olabileceğidir. BAO’lar, erken evrendeki salınımlardan kaynaklanır ve bugün, en azından istatistiksel olarak, galaksilerin dizilişinde küresel kabuklar olarak görünmelidir. Bununla birlikte, Büyük Halka, BAO’nun açıklamasıyla pek uyumlu olmadığını ortaya çıkardı: Büyük Halka çok büyük ve küresel değil.”

Kozmolojide genel olarak standart anlayış olarak kabul edilen anlayıştan ayrılan başka açıklamalara ihtiyaç duyulabilir. Olasılıklardan biri, Nobel ödüllü Sir Roger Penrose tarafından önerilen farklı bir teori olan Konformal Döngüsel Kozmoloji (CCC) olabilir. Evrendeki halkalar muhtemelen CCC’nin bir sinyali olabilir.

Başka bir açıklama ise içinden geçen kozmik sicimlerin etkisi olabilir. Kozmik sicimler, erken evrende yaratılmış olabilecek, büyük boyuttaki filamentli “topolojik kusurlardır”. Bir diğer Nobel ödüllü Jim Peebles, yakın zamanda kozmik sicimlerin galaksilerin büyük ölçekli dağılımındaki diğer bazı özelliklerin kökeninde rol oynayabileceğini öne sürdü.

Dahası, Büyük Halka, daha önce Dev Yay’ın yaptığı gibi, Kozmolojik Prensip’e meydan okuyor. Ve eğer Büyük Halka ve Dev Yay birlikte daha da büyük bir yapı oluşturuyorsa, o zaman Kozmolojik Prensip’e yönelik meydan okuma daha da zorlayıcı hale gelir.

Bu kadar büyük yapılar -ve diğer kozmologlar tarafından bulunan başka yapılar da var- uzayın “ortalama” bir bölgesinin neye benzediğine dair fikrimize meydan okuyor. Teorik olarak geçerli kabul edilen boyut sınırını aşıyorlar ve Kozmolojik İlkeye potansiyel zorluklar teşkil ediyorlar.

Alexia şunları söyledi: “Kozmolojik İlke, evrenin görebildiğimiz kısmının, evrenin geri kalanının nasıl olmasını beklediğimizin ‘adil bir örneği’ olarak görüldüğünü varsayar. Biz, maddenin uzayda her yere eşit şekilde dağılmasını bekliyoruz. Evrene büyük ölçekte baktığınızda, belirli bir boyutun üzerinde gözle görülür düzensizlikler olmamalıdır.

“Kozmologlar, yapıların mevcut teorik boyut sınırını 1,2 milyar ışık yılı olarak hesaplıyorlar, ancak bu yapıların her ikisi de çok daha büyük; Dev Yay neredeyse üç kat daha büyük ve Büyük Halka’nın çevresi, Dev Yay’ın uzunluğuyla karşılaştırılabilir.

“Mevcut kozmolojik teorilere göre bu ölçekte yapıların mümkün olduğunu düşünmüyorduk. Gözlemlenebilir evrenimizin tamamında belki de son derece büyük bir yapı bekleyebilirdik. Ancak Büyük Halka ve Dev Yay iki devasa yapıdır ve hatta kozmolojik komşulardır. bu olağanüstü derecede büyüleyici.”

Büyük Halka gökyüzünde neredeyse mükemmel bir halka gibi görünüyor, ancak Alexia’nın daha ileri düzeydeki analizi onun Dünya’ya dönük olarak hizalanmış, tirbuşon gibi daha çok bir bobin şekline sahip olduğunu ortaya koyuyor. Gözlemlenebilir evrenin yarıçapının yaklaşık 1/15’i kadar olan Dev Yay, uzak evrende devasa, neredeyse simetrik bir gökada hilal şeklinde görünüyor. Nispeten yakın evrende görülen, galaksilerden ve kümelerden oluşan çarpıcı Sloan Çin Seddi’nin iki katı büyüklüğündedir.

Alexia, “Büyük Halka ve Dev Yay bizden aynı uzaklıkta, Çoban Boötes takımyıldızının yakınındadır; bu da onların, evrenin şimdiki yaşının yalnızca yarısı kadar olduğu aynı kozmik zamanda var oldukları anlamına gelir” yorumunu yaptı. “Aynı zamanda gökyüzünün aynı bölgesindeler, gece gökyüzünü gözlemlerken birbirlerinden yalnızca 12 derece uzaktalar.

“İki olağanüstü aşırı büyük yapının bu kadar yakın konfigürasyonda tanımlanması, bunların birlikte daha da olağanüstü bir kozmolojik sistem oluşturma olasılığını artırıyor.

“Baktığımız bu veri o kadar uzakta ki bize ulaşması evrenin ömrünün yarısını aldı; yani evrenin şimdikinden yaklaşık 1,8 kat daha küçük olduğu bir dönemden bu yana. Büyük Halka ve Dev Yay, Evreni ve onun gelişimini anlamaya çalışırken, hem bireysel hem de birlikte bize büyük bir kozmolojik gizem sunuyor.”

Alexia, UCLan’ın Jeremiah Horrocks Enstitüsü’nden danışman Dr. Roger Clowes ve ABD Louisville Üniversitesi’nden ortak çalışan Gerard Williger ile birlikte, Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması’ndaki kuasar spektrumlarındaki soğurma çizgilerine bakarak yeni yapıyı keşfettiler ( SDSS).

Dev Ark’ın keşfine yol açan aynı yöntemi kullanarak, uzaktaki süper parlak galaksiler olan kuasarlar tarafından arkadan aydınlatılan araya giren Magnezyum-II (veya MgII – atomun bir elektron kaybettiği anlamına gelir) soğurma sistemlerini gözlemlediler. Bu çok uzak, çok parlak kuasarlar, aksi takdirde görülmeyecek olan uzak fakat çok daha sönük, araya giren galaksilerin içinden bir spot ışığı saçan dev lambalar gibi davranırlar.

Alexia Büyük Halka hakkındaki bulgularını Amerikan Astronomi Topluluğu’nun (AAS) 243. toplantısı 10 Ocak’ta.