صورة.. هيكل عملاق في الفضاء يحير العلماء ويغير النظريات الكونية

في الضوء الذي سافر لمدة 6.9 مليار سنة للوصول إلينا، اكتشف علماء الفلك حلقة مجرية عملاقة ومثالية تقريبًا، يبلغ قطرها حوالي 1.3 مليار سنة ضوئية، لا تشبه أي هيكل أو آلية تشكيل معروفة.

قد تعني الحلقة الكبيرة، كما أُطلق على بنيتها، أننا بحاجة إلى تعديل النموذج القياسي لعلم الكونيات.

قُدم هذا الاكتشاف، بقيادة عالمة الفلك أليكسيا لوبيز من جامعة سنترال لانكشاير، في الاجتماع 243 للجمعية الفلكية الأمريكية في يناير الماضي، ونشر في ورقة بحثية مطبوعة مسبقًا متاحة على موقع arXiv.

يعد هذا الهيكل العملاق، الاكتشاف الثاني لفريق لوبيز. الأول، المسمى بالقوس العملاق، يقع في نفس الجزء من السماء، على نفس المسافة. وعندما أُعلن عن اكتشاف القوس عام 2021، حيّر علماء الفلك.

وقالت لوبيز في يناير: "ليس من السهل تفسير أي من هذين الهيكلين الفائقي الضخامة في فهمنا الحالي للكون.. ومن المؤكد أن أحجامها الكبيرة جدًا وأشكالها المميزة وقربها الكوني تخبرنا بشيء مهم - ولكن ما هو بالضبط؟".

يبدو أن الرابط المباشر هو ما يسمى بتذبذب باريون الصوتي (BAO)، وهو عبارة عن ترتيبات دائرية عملاقة للمجرات الموجودة في جميع أنحاء الفضاء. إنها في الواقع كرات، وهي حفريات الموجات الصوتية التي انتشرت عبر الكون المبكر، ثم تجمدت عندما لم تعد الموجات الصوتية المنتشرة قادرة على السفر.

الحلقات الكبيرة كلها ذات حجم ثابت يبلغ قطرها حوالي مليار سنة ضوئية. ويظهر الفحص الدقيق للحلقة الكبيرة أنها أشبه بشكل المفتاح، حسب مجلة ساينس ألرت.

ويبقى السؤال دون إجابة: ما هذا؟ وماذا يعني بالنسبة للمبدأ الكوني، الذي ينص على أنه في جميع الاتجاهات، يجب أن تبدو أي بقعة معينة من الفضاء متشابهة إلى حد كبير مع جميع البقع الأخرى من الفضاء؟

تقول لوبيز: "نتوقع توزيع المادة بالتساوي في كل مكان في الفضاء عندما ننظر إلى الكون على نطاق واسع، لذلك لا ينبغي أن تكون هناك مخالفات ملحوظة فوق حجم معين".

يحسب علماء الكون الحد الأقصى النظري الحالي للهياكل بـ 1.2 مليار سنة ضوئية، ومع ذلك فإن كلا هذين الهيكلين أكبر بكثير - فالقوس العملاق أكبر بثلاث مرات تقريبًا ومحيط الحلقة الكبيرة مشابه لطول القوس العملاق.

وهناك نماذج أخرى تم طرحها لمعالجة هذه الميزات. أحد هذه النماذج، وهو علم الكون الدوري المطابق لروجر بنروز، يمر فيه الكون عبر دورات توسع لا نهاية لها للانفجار العظيم.

والاحتمال الآخر أن الهياكل هي نوع من العيوب الطوبولوجية في نسيج الزمكان المعروف باسم الأوتار الكونية.

في الوقت الحالي، لا أحد يعرف على وجه اليقين ما الذي تعنيه الحلقة الكبيرة والقوس العملاق. يمكن أن تكون مجرد ترتيبات بالمصادفة لمجرات تدور عبر السماء، على الرغم من أن احتمال ذلك يبدو ضئيلًا جدًا.