宇宙很大,裡面有很多大東西。不只是星系,還有星系群和星系宇宙網將它們連接在一起。
科學家剛剛發現了這些分組之一,它可能對我們理解宇宙演化產生嚴重影響。它是一個近乎對稱的星系弧,距離我們 92 億光年,直徑達 33 億光年,是迄今為止發現的最大的結構之一。
天文學家稱之為“巨弧”,如果得到證實,它將加入越來越多的巨型結構之中。這個數字代表了宇宙學泡菜的一小部分。
“越來越多的大型結構超出了理論上可行的尺寸限制,變得越來越難以忽視,”天文學家亞歷克西婭·洛佩茲說英國中央蘭開夏大學教授。
「根據宇宙學家的說法,目前的理論極限計算為12億光年,這使得巨弧大了近三倍。可以嗎?標準型號宇宙學的觀點認為宇宙中的這些巨大結構只是罕見的僥倖,還是還有更多的事情?
我們的標準型號宇宙學的基礎是宇宙學原理。這表明,在足夠大的尺度上,宇宙在所有方向上都是均勻的或「光滑的」。宇宙的每個部分看起來應該或多或少與宇宙的其他部分相似,沒有重大的不一致或顛簸。
尺寸超過約 12 億光年的大型結構將被視為這樣的隆起。一兩個這樣的碰撞可能被認為是巧合的安排,但數據中不斷出現越來越多的碰撞。
有的是斯隆長城,直徑約15億光年。發現了一種類似的結構,稱為南極牆,直徑約13.7億光年,是去年宣布的。這克洛斯-坎普薩諾 LQG星系群的直徑達20億光年,巨大的類星體群是40億。這大力士-北冕長城是最大的,可能跨越 100 億光年。
巨弧是在斯隆數位巡天資料中發現的。洛佩茲和她的同事研究了類星體星系的光——宇宙中最亮的星系,被活躍的超大質量星系照亮黑洞在他們的中心。
當這些星系的光穿過星系際空間中的氣體時,某些波長會被吸收。此過程產生的光譜吸收線可用於繪製宇宙中物質的分佈圖。使用這種方法,研究人員注意到巨弧星系似乎聚集在一起。
更深入的分析似乎幾乎證實了這一點。團隊的結果的置信度為 99.9997%,即 4.5 sigma,對於 5 sigma 黃金標準來說還不夠顯著,因此這仍然有可能是偶然安排,但這一發現仍然非常有趣。
如果天文學家繼續發現宇宙中如此巨大的結構,這可能意味著我們需要好好思考宇宙學原理。
“當在足夠大的尺度上觀察時,夜空看起來應該是一樣的,無論觀察者的位置或方向如何,”洛佩茲說。
“我們所看到的巨弧肯定提出了更多的問題而不是答案,因為它可能會擴展‘足夠大’的概念。關鍵問題是,我們認為什麼是‘足夠大’?”
團隊將查看其他數據,追求 5 西格瑪置信水準。考慮到其他巨型結構的檢測也占主導地位,宇宙學家似乎越來越需要做大量的工作。
該研究發表在美國天文學會第238次會議。