遙遠宇宙中的巨大結構正在違抗我們對宇宙如何發展的理解。
由於已經到達69億年的光明,天文學家發現了一個巨大的,幾乎完美的星系環,直徑約為13億光年。它與任何已知的結構或編隊機制都不匹配。
該結構的命名,大戒指可能意味著我們需要修改宇宙學。
這一發現,由中央蘭開夏郡大學的天文學家Alexia Lopez領導,被提出在一月份的美國天文學會第243屆會議上,已發表在宇宙學和天線物理學雜誌。

這是洛佩茲和她的同事發現的第二個巨型結構。第一個,,實際上在天空的同一部分,在相同的距離之外。當弧線的發現於2021年宣佈時,它困擾著天文學家。大戒指只會加深奧秘。
“這兩個超大結構都不容易解釋我們當前對宇宙的理解,”洛佩茲在一月份說。
“而且它們的超大尺寸,獨特的形狀和宇宙學鄰近必須肯定會告訴我們一些重要的東西 - 但是到底是什麼?”
最直接的鏈接似乎是與所謂的(鮑)。這些是整個空間中發現的星系的巨型圓形排列。它們實際上是球體,在早期宇宙中傳播的聲波的化石,然後在太空變得如此散佈的聲波不再流行時凍結。
大戒指不是包。 Baos的直徑均為固定尺寸約10億光年。對大戒指的徹底檢查表明,它更像是一種類似於戒指的開瓶器形狀。

這留下了一個尚未解決的問題:這是什麼?這對宇宙學原理意味著什麼,該原理指出,在各個方向上,任何給定的空間都應該與所有其他空間相同?
“當我們大規模查看宇宙時,我們希望物質在太空中均勻分佈,因此在一定尺寸上不應明顯的不規則性,”洛佩茲解釋說。
“宇宙學家將結構的當前理論尺寸限制計算為12億光年,但是這兩個結構都更大 - 巨型弧差不多三倍,大環的圓周與巨型弧的長度相當。”
但是大小只是問題之一。另一個是對宇宙學的意義,是對宇宙進化的研究。當前的模型是當前最適合我們觀察到的模型,但是在其框架下有一些具有挑戰性的功能。
還有其他模型可以解決這些功能。在這樣的模型下,羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)共形循環宇宙學,其中宇宙經歷了無盡的預期的擴展週期,環結構 - 儘管值得注意的是,保形循環宇宙學具有自己的重大問題。
另一種可能性是結構是一種時空的結構中的一種拓撲缺陷。這些被認為就像隨著時空的延伸,然後凍結在早期的宇宙中,在早期的宇宙中出現了這些皺紋。
我們沒有發現宇宙弦的太多物理證據,但是理論證據很有希望。
目前,沒有人知道大戒指和巨大的弧線表示什麼。它們可能只是星系在天空中旋轉的偶然安排,儘管這種可能性似乎很小。
最好的希望是找到更多這樣的星係安排,這些星系散佈在整個宇宙中,隱藏在視線中。
“從目前的宇宙學理論來看,我們認為在這個規模上沒有可能的結構,”洛佩茲說。
“我們可以期望在我們所有可觀察到的宇宙中一個非常大的結構。但是,大環和巨大的弧線是兩個巨大的結構,甚至是宇宙學的鄰居,這非常令人著迷。”
調查結果在宇宙學和天線物理學雜誌。
本文的較早版本於2024年1月發表。