Херкулес–Корона Бореалис: най-голямата известна суперструктура във Вселената

Херкулес–Корона Бореалис — най-голямата известна суперструктура: гигантска "стена" от галактики ~10 млрд светлинни години, открита чрез гама-изригвания, разкриваща мащабите на Вселената.

Великата стена Херкулес–Корона Бореалис е една от най-големите предложени суперструктури във Вселената и до момента се счита за най-голямата известна такава група по заявките от 2013 г.

Какво представлява и колко е голяма

Това е огромна подредба от галактики и материя, която образува тънка, листовидна структура. Оценките посочват приблизителни размери: дължина ~10 милиарда светлинни години, ширина ~7,2 милиарда светлинни години и дебелина близо 1 милиард светлинни години. Намира се в посока към съзвездията Херкулес и Корона Бореалис, откъдето идва и името ѝ.

Как беше открита

Откритието е базирано на картографиране на гама-изригвания (GRB) — много ярки, краткотрайни взривове, свързани с колапс на масивни звезди или с обединения на компактни обекти. GRB са толкова ярки, че могат да се наблюдават на огромни космологични разстояния; типичен взрив освобождава огромна енергия за много кратко време — повече, отколкото Слънцето ще излъчи за целия си живот.

Между 1997 и 2012 г. астрономи използват данни от роботизираните спътници Суифт и Ферми, които откриват GRB и измерват техните червени отмествания (чрез спектроскопия на следите/послесията или наови спектри). В изготвената карта 14 GRB имат много сходни червени отмествания и са разположени в една област на небето — това е база за извод, че в тази посока има свръхголяма концентрация от галактики и материя, отговаряща на предложената „стена“ с диаметър от порядъка на 10 милиарда светлинни години.

Защо това е важно

За сравнение: нашата галактика Млечният път е с диаметър ~100 000 светлинни години, а разстоянието до галактиката Андромеда е ~2,5 милиона светлинни години. Предишната най-голяма заявена структура — Огромната квазарна група (Huge-LQG) — беше от порядъка на ~4 милиарда светлинни години. Ако оценките за Херкулес–Корона Бореалис са коректни, тя е многократно по-голяма от тези структури.

Конфликт с космологични очаквания

Откритието изглежда да влиза в напрежение с космологичния принцип — основно допускане в съвременната космология (свързвано с работата на Алберт Айнщайн, — космологичен принцип) — според който Вселената трябва да бъде хомогенна и изотропна при достатъчно големи мащаби. На базата на това допускане много теоретични оценки предвиждат, че максималните характерни размери на структури не трябва да надхвърлят няколкостотин милиона до около 1–1,2 милиарда светлинни години. Предложената стена е с мащаби, които са значително над тези граници, което поражда въпроси за валидността на приложимите допускания или за начина, по който интерпретираме данните.

Времева рамка и формиране

Структурата е открита чрез обекти, чиито светлини идват от отдалечени епохи — наблюдаваме я такива, каквито са били преди милиарди години. Откриването на стена на ~10 милиарда светлинни години означава, че виждаме материал, чиято светлина е тръгнала към нас преди около 10 милиарда години; тогава възрастта на Вселената е била значително по-малка (приблизително няколко милиарда години). Това поставя въпроса как такава обширна структура успява да се оформи за относително кратък период в ранната история на Вселената, според стандартните модели за растеж на структурата (включително ΛCDM). Самият Ищван Хорват, сред изследователите съобщили за структурата, е отбелязал, че процесът на формиране не е лесно обясним с наличните тогава модели.

Критика и алтернативни обяснения

• Някои учени посочват, че наблюденията са базирани на сравнително малък брой GRB (в оригиналната находка — 14 избора), което прави заключенията статистически уязвими и чувствителни на случайни флуктуации.
• Могат да възникнат селекционни и наблюдателни изкривявания: покритието на небето от спътници, ограниченията за измерване на червеното отместване и други систематични ефекти могат да доведат до привидни клъстери.
• Алтернативни интерпретации включват шансова флуктуация, несъвършенства в методите за анализа или необходимост от допълнителни данни от други независими проследяващи обекти (галактики, квазари и др.).

Следващи стъпки и текущо състояние

За да се потвърди или отхвърли съществуването на такава гигантска структура са нужни повече данни и различни независими индикатори: по-големи каталози от GRB със сигурни червени отмествания, дълбоки галактични и квазарни проучвания в същата област, както и статистически анализи, които да вземат под внимание селекционните ефекти. Няколко последващи изследвания и критични прегледи в литературата поставиха под въпрос статистическата значимост на находката; в научната общност няма окончателен консенсус и въпросът остава отворен.

В заключение: Великата стена Херкулес–Корона Бореалис е интригуваща заявка за екстремно голяма космическа структура, която, ако бъде потвърдена, ще има важни последици за разбирането ни за формирането и разпределението на материята във Вселената. Засега обаче съществуването ѝ продължава да бъде предмет на научна проверка и дебат.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява Великата китайска стена Херкулес-Корона Бореалис?

В: Как беше открита?

Въпрос: Как се сравнява тази структура с други структури?

Въпрос: На коя теория противоречи това?

Въпрос: Защо нейното съществуване все още остава загадка?

Въпрос: Коя идея предполага, че Големият взрив може да се окаже фалшива поради тази невероятна космическа структура?

Търсене по буква