Entdeckung einer weiteren kosmischen Megastruktur widerspricht kosmologischem Modell

Künstlerische Darstellung des bereits zuvor entdeckten „Riesenbogens“ (rot) und des „Großen Rings“ ferner Galaxien (blau) am Nachthimmel. Copyright: Lopez et al, 2024, Hntgr. Stellarium
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Künstlerische Darstellung des bereits zuvor entdeckten „Riesenbogens“ (rot) und des „Großen Rings“ ferner Galaxien (blau) am Nachthimmel.Copyright: Lopez et al, 2024, Hntgr. Stellarium

Künstlerische Darstellung des bereits zuvor entdeckten „Riesenbogens“ (rot) und des „Großen Rings“ ferner Galaxien (blau) am Nachthimmel.
Copyright: Lopez et al, 2024, Hntgr. Stellarium

Preston (Großbritannien) – Im fernen All haben britische Astronomen und Astronominnen einen gewaltigen Ring aus Galaxien entdeckt, deren Existenz einige der Grundannahmen der derzeit geltenden Kosmologie in Frage stellt.

Wie Astronomie-Doktorandin Alexia Lopez von der University of Central Lancashire (UCLan) auf dem Jahrestreffen der (American Astronomical Society (AAS) berichtete, handelt es sich bereits um die zweite derartige Riesenstruktur im fernen Weltraum. Schon 2021 hatten das Team um Lopez bereits einen gewaltigen Bogen (Giant Arc) entdeckt und als bogenförmige Ansammlung von Galaxien identifiziert.

Die nun entdeckte Struktur beschreibt einen „Großen Ring“ und besteht aus Galaxien, die 9,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt sind. Die Struktur hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Milliarden Lichtjahren und einen Umfang von etwa vier Milliarden Lichtjahren. Wäre die Struktur mit bloßem Auge am Nachthimmel sichtbar (was sie nicht ist), so würde ihr Durchmesser etwa 15 Vollmonde benötigen, um ihn zu bedecken. Damit handelt es sich um die zweite ultragroße Struktur, die von Lopez, und Kollegen und Kolleginnen an der University of Central Lancashire (UCLan) bereits entdeckt und beschrieben wurde.

„Bemerkenswerterweise befinden sich der Große Ring und der Riesenbogen mit einem Durchmesser von 3,3 Milliarden Lichtjahren in derselben kosmologischen Nachbarschaft – sie werden in derselben Entfernung, zur gleichen kosmischen Zeit gesehen und sind am Himmel nur 12 Grad voneinander entfernt“, erläutert die Pressemitteilung der Universität.

Mehr noch: Der Große Ring erscheint am Himmel als nahezu perfekter Ring, aber Alexias weitere Analyse zeigt, dass er eher eine Spiralform hat, wie ein Korkenzieher, der mit der Vorderseite zur Erde ausgerichtet ist. Der Riesenbogen, der etwa 1/15 des Radius des beobachtbaren Universums ausmacht, zeigt sich als riesige, nahezu symmetrische Sichel von Galaxien im fernen Universum. Es ist doppelt so groß wie die markante Sloan-Mauer aus Galaxien und Haufen, die im relativ nahen Universum zu sehen ist.

„Keine dieser beiden ultragroßen Strukturen ist mit unserem derzeitigen Verständnis des Universums leicht zu erklären“, erläutert Lopez und führt dazu weiter aus: „Und ihre extrem großen Größen, markanten Formen und kosmologischen Nähe müssen uns sicherlich etwas Wichtiges sagen – aber was genau? Eine Möglichkeit besteht darin, dass der Große Ring mit baryonischen akustischen Oszillationen (BAOs) zusammenhängen könnte. BAOs entstehen durch Schwingungen im frühen Universum und sollten heute, zumindest statistisch, als Kugelschalen in der Anordnung von Galaxien erscheinen. Eine detaillierte Analyse des Großen Rings ergab jedoch, dass er nicht wirklich mit der BAO-Erklärung vereinbar ist: Der Große Ring ist zu groß und nicht kugelförmig.“ Möglicherweise sind andere Erklärungen erforderlich, Erklärungen, die von dem abweichen, was allgemein als Standardverständnis der Kosmologie gilt.“

Eine Möglichkeit könnte jedoch eine andere Theorie sein – die konforme zyklische Kosmologie (CCC), die einst vom Nobelpreisträger Sir Roger Penrose vorgeschlagen wurde. Demnach könnten Ringe im Universum möglicherweise ein Signal für CCC sein. „Wir könnten in unserem gesamten beobachtbaren Universum vielleicht eine überaus große Struktur erwarten. Dennoch sind der Große Ring und der Riesenbogen zwei riesige Strukturen und sogar kosmologische Nachbarn, was außerordentlich faszinierend ist“, so Lopez.

Alternativ könnte wir hier die Auswirkung von kosmisches Strings sehen. „Kosmische Strings sind fadenförmige „topologische Defekte“ von großer Größe, die im frühen Universum entstanden sein könnten.“ Ein weiterer Nobelpreisträger, Jim Peebles, stellte kürzlich die Hypothese auf, dass kosmische Strings eine Rolle bei der Entstehung einiger anderer Besonderheiten in der großräumigen Verteilung von Galaxien spielen könnten.

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Wie schon zuvor der Riesenbogen, so stellt auch der neuentdeckte Große Ring das Kosmologische Prinzip in Frage. Und wenn der Große Ring und der Riesenbogen zusammen eine noch größere Struktur bilden, wird die Herausforderung des kosmologischen Prinzips noch gewaltiger. „Solche großen Strukturen – und es gibt noch andere, die von anderen Kosmologen gefunden wurden (…GreWi berichtete https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/herkunft-alter-und-natur-noch-unbekannt-gewaltige-bogenstruktur-umspannt-den-grossen-wagen20200612/) – stellen unsere Vorstellung davon, wie eine „durchschnittliche“ Region des Weltraums aussieht, in Frage“, so die Astronomen. „Sie überschreiten die Größengrenze dessen, was theoretisch als realisierbar gilt, und stellen potenzielle Herausforderungen für das kosmologische Prinzip dar.“

Hintergrund
Das „kosmologische Prinzip“ geht davon aus, dass der Teil des Universums, den wir sehen können, als ‚gutes Beispiel‘ dessen angesehen wird, was wir vom Rest des Universums erwarten. Wenn wir das Universum im großen Maßstab betrachten, gehen wir davon aus, dass die Materie überall im Raum gleichmäßig verteilt ist, sodass es ab einer bestimmten Größe keine erkennbaren Unregelmäßigkeiten mehr geben sollte.

Kosmologen schätzen die aktuelle theoretische Größengrenze von Strukturen auf 1,2 Milliarden Lichtjahre, doch beide Strukturen sind viel größer – der Riesenbogen ist fast dreimal größer und der Umfang des Großen Rings ist vergleichbar mit der Länge des Riesenbogens. „Aufgrund aktueller kosmologischer Theorien hielten wir Strukturen dieser Größenordnung nicht für möglich. Dennoch sind der Große Ring und der Riesenbogen zwei riesige Strukturen und sogar kosmologische Nachbarn, was außerordentlich faszinierend ist“, so Lopez weiter. „Die Strukturen sind so weit entfernt, dass es die halbe Lebensdauer des Universums gedauert hat, um zu uns zu gelangen, also aus einer Zeit, als das Universum etwa 1,8-mal kleiner war als heute.




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Recherchequelle: UCLan

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