يبدو أن سلسلة طويلة من المجرات تشكل قوسًا يمتد لأكثر من 3 مليارات سنة ضوئية عبر الكون البعيد. إذا تبين أن القوس حقيقي ، فإنه سيتحدى فكرة أساسية حول كيفية بناء الكون. يُعرف باسم "المبدأ الكوني". وهي تنص على أنه بغض النظر عن المكان الذي تنظر إليه في الكون ، فإن المادة على المقاييس الكبيرة سيتم توزيعها بالتساوي إلى حد ما.
إذا اتضح الآن أن هذا ليس صحيح - كما يوحي القوس المكتشف حديثًا - "سيقلب علم الكونيات كما نعرفه ،" قالت أليكسيا لوبيز في 7 يونيو. تحدثت في مؤتمر صحفي في اجتماع افتراضي للجمعية الفلكية الأمريكية. وقالت إن ذلك سيعني ، أن "نموذجنا القياسي ، وليس المبالغة في ذلك ، هو نوع من الفشل".
بصفته عالمًا في علم الكونيات ، يدرس لوبيز أصول الكون وتطوره. تعمل في جامعة سنترال لانكشاير في بريستون بإنجلترا. كانت جزءًا من فريق اكتشف الهيكل البعيد. يسمونه ببساطة القوس العملاق.
ظهر القوس بينما كان الباحثون يدرسون الصور الملتقطة كجزء من مسح سلون الرقمي للسماء. يشمل هذا المسح ، الذي يغطي حوالي ثلث السماء ، الخرائط ثلاثية الأبعاد الأكثر تفصيلاً لكوننا. ويشمل أطياف الضوء لأكثر من ثلاثة ملايين جسم فلكي.
ركز فريق لوبيز على الضوء من حوالي 40 ألف كوازار. هذه هي النوى المتوهجة للمجرات العملاقة. ومع ذلك ، فهي بعيدة جدًا لدرجة أنها تبدو مجرد نقاط ضوء. في طريقه إلى الأرض ، تمتص الذرات الموجودة في المجرات القريبة منا وحولها بعضًا من هذا الضوء. هذا الامتصاص يخلق تغييرًا مميزًا في الضوء الذي يصل في النهاية إلى التلسكوبات على الأرض أو في الفضاء.
يرجع توقيع Giant Arc إلى ذرات المغنيسيوم. فقد كل منها إلكترونًا واحدًا. إنها تتوهج في هالات المجرات التي تبعد حوالي 9.2 مليار سنة ضوئية. يتتبع ضوء الكوازار الذي تمتصه تلك الذرات منحنى متماثل تقريبًا. يحتوي هذا المنحنى على عشرات المجرات. أفاد لوبيز أنهما معًا يمتدان على حوالي واحد على خمسة عشر نصف قطر الكون المرئي.
هذا القوس غير مرئي للعين البشرية. ولكن إذا كان بإمكانك رؤيتها من الأرض ، فستمتد حوالي 20 ضعف عرض البدر.
القوس كمعضلة كونية
المشكلة هي أن هذا القوس يجعل جزءًا من السماء يبدو منظمًا للغاية. لم يتم توزيع المجرات بالتساوي كما اعتقد علماء الفلك دائمًا.
على هذا النحو ، فإن هذه النتيجة "اختبار أساسي جدًا لفرضية أن الكون متجانس على نطاق واسع" ، كما يقول سوبير ساركار. إنه عالم فيزياء فلكية بجامعة أكسفورد في إنجلترا. على الرغم من أنه يدرس الهياكل واسعة النطاق في الكون ، إلا أنه لم يشارك في العمل الجديد. يقول إذا كان Giant Arc حقيقيًا ، "هذه مشكلة كبيرة جدًا."
لكن ليس كل الباحثين مقتنعين بأن القوس حقيقي. يلاحظ ساركار:"تميل أعيننا إلى التقاط الأنماط". على سبيل المثال ، أشار إلى أن بعض الأشخاص زعموا أنهم رأوا الأحرف الأولى لستيفن هوكينغ مكتوبة في تقلبات إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف. هذا هو أقدم ضوء في الكون.
أجرى لوبيز ثلاثة اختبارات رياضية لمعرفة احتمالات اصطفاف المجرات في قوس عملاق بالصدفة. الثلاثة يشيرون إلى أن الهيكل حقيقي. تجاوز أحد الاختبارات المعيار الذهبي للفيزيائيين بأن احتمالات كونه صدفة إحصائية يجب أن تكون أقل من 0.00003 بالمائة.
يقول ساركار إن هذا يبدو جيدًا ، لكنه قد لا يكون جيدًا بما يكفي. يقول:"في الوقت الحالي ، أود أن أقول إن الأدلة محيرة ، لكنها ليست مقنعة بعد."
قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لدعم أو دحض وجود القوس العملاق.
الشرح:النجوم وعائلاتهم
ولكن إذا كان القوس العملاق حقيقيًا ، فإنه سينضم إلى مجموعة متنامية من الهياكل واسعة النطاق في الكون والتي ، عند جمعها معًا ، تكسر النموذج القياسي لعلم الكونيات. يفترض هذا النموذج أنه عندما تنظر إلى أحجام كبيرة كافية من الفضاء - أكثر من حوالي مليار سنة ضوئية عبر - فإن المادة ستظهر بالتساوي. ومع ذلك ، فإن القوس العملاق يظهر حوالي ثلاثة أضعاف هذا الحد.
وهي ليست الشذوذ الوحيد الظاهر. هناك عدد من الهياكل الكبيرة الأخرى في السماء. وتشمل هذه سلون جريت وول ، وحلقة انفجار أشعة جاما العملاقة ، ومجموعة كوازار الضخمة الضخمة.
مع وجود هيكل واحد واسع النطاق ، "يمكن أن يكون هذا مجرد صدفة إحصائية" ، كما يقول لوبيز. "ليست هذه هي المشكلة. كل [تلك الهياكل الكبيرة] مجتمعة هو ما يجعل المشكلة أكبر ".
