کشف یک کمان عظیم کهکشانی فرضیه‌های کیهان‌شناسی را به چالش کشیده است
دانشمندان یک کمان عظیم کهکشانی با طول ۳٫۳ میلیارد سال نوری کشف کرده‌اند که یکی از بزرگ‌ترین ساختارهای کیهانی است و ابعاد آن برخی از اساسی‌ترین فرضیه‌های کیهان‌شناسی را به چالش می‌کشد.
این چیدمان غول‌پیکر که «کمان عظیم» (Giant Arc) نام گرفته است، از کهکشان‌ها، خوشه‌های کهکشانی و مقدار زیاد گاز و گردوغبار تشکیل شده است و با فاصله‌ی ۹٫۲ میلیارد سال نوری نسبت به ما قرار دارد. اگر این کمان با روش‌های معمول در آسمان شب دیده می‌شد، طولی ۲۰ برابر قطر ماه را اشغال می‌کرد.
به گفته‌ی «الکسیا لوپز» (Alexia Lopez) از دانشگاه مرکزی لانکاشر انگلستان، کشف این کمان اتفاقی انجام شده است. او در حقیقت مشغول تهیه‌ی نقشه‌ی اجرام آسمان شب با استفاده از نور حدود ۱۲۰ هزار اختروش (کوازار) بود. اختروش‌ها هسته‌های فعال کهکشان‌های دوردست هستند که سیاهچاله‌های عظیم آن‌ها، مواد را مصرف و انرژی زیادی آزاد می‌کنند.
نور رسیده به زمین از اختروش‌ها، توسط عنصرهای گوناگون جذب می‌شود و اثری که از آن بر جای می‌ماند، می‌تواند اطلاعات مهمی به پژوهشگران ارائه دهد. به‌طور خاص لوپز از نشانه‌های منیزیم برای تعیین فاصله تا گاز و گردوغبار و همچنین تعیین موقعیت مواد میانی در آسمان استفاده کرد.
به گفته‌ی او اختروش‌ها مانند نورافکن در اتاق تاریک عمل می‌کنند و مواد میانی را روشن می‌سازند. اما در میان این نقشه‌های کیهانی، ساختاری متفاوت هم خود را نشان داد. لوپز گفت: «این داده‌ها به نوعی به یک قوس بزرگ اشاره داشت.»
ساختار کمان عظیم کیهانی به رنگ خاکستری مشخص است.
Credit: Alexia Lopez/UCLan
به پیشنهاد «راجر کلوز» (Roger Clowes) دیگر همکار این مطالعه، تجزیه‌وتحلیل بیشتری روی این ساختار انجام شد تا از تصادفی نبودن آن اطمینان حاصل شود. پس از انجام دو آزمایش آماری متفاوت، پژوهشگران تشخیص دادند که احتمال واقعی نبودن این کمان عظیم کمتر از ۰٫۰۰۰۳ درصد است.
اما این یافته‌ها که در میان بزرگ‌ترین ساختارهای کیهان جای می‌گیرد، اصول اخترشناسان را هم به چالش می‌کشند. اخترشناسان مدت‌هاست به آنچه به عنوان اصل کیهان‌شناسی معروف است، پایبند هستند که بیان می‌کند در بزرگ‌ترین مقیاس‌های کیهان، ماده به‌صورت کم‌وبیش مساوی در سراسر فضا توزیع می‌شود.
تصویر آگزنومتریک اسختار کیهانی دیوار بزرگ اسلون
Credit: Pablo Carlos Budassi
این کمان عظیم، بزرگ‌تر از چیدمان‌های عظیم دیگر مانند «دیوار بزرگ اسلون» (Sloan Great Wall) یا «دیوار قطب جنوب» (South Pole Wall) است و این دو در برابر ساختارهای عظیم‌تر کیهان کوچک هستند.
کلوز خاطرنشان کرد: «طی این سال‌ها ساختارهای بزرگ‌مقیاس زیادی کشف شده‌اند. ساختارهایی که بسیار عظیم هستند و این پرسش را ایجاد می‌کنند که آیا با اصل کیهان‌شناسی سازگارند؟»
این واقعیت که چنین ساختارهای عظیمی در گوشه‌های خاصی از کیهان به هم پیوسته‌اند، نشان می‌دهد که شاید واقعا مواد به طور مساوی در سراسر جهان توزیع نشده‌اند. این در حالی است که مدل استاندارد فعلی جهان بر پایه‌ی اصل کیهان‌شناسی استوار است.
تلسکوپ نقشه‌برداری آسمانی دیجیتال اسلون
Credit: Patrick Gaulme, Sloan Digital Sky Survey
او افزود: «اگر متوجه شویم که این اصل درست نیست، شاید لازم باشد که مجموعه‌ی دیگری از نظریه‌ها یا قوانین را بررسی کنیم.» لوپز دید خاصی نسبت به این نظریه‌های دیگر ندارد اما ایده‌ی اصلاح شیوه‌ی کار گرانش در بزرگ‌ترین مقیاس‌ها را مطرح می‌کند که در سال‌های اخیر مورد توجه برخی از دانشمندان بوده است.
«دنیل پومارده» (Daniel Pomarède) کیهان‌شناس دانشگاه پاریس-ساکلای هم که در کشف ساختار معروف به دیوار قطب جنوب همکاری داشته، معتقد است که اصل کیهان‌شناسی باید یک حد نظری برای اندازه‌ی ساختارهای کیهانی تعیین کند. او گفت: «برخی تحقیقات پیشنهاد می‌کنند که ساختارهای کیهانی پس از اندازه‌ی مشخصی قادر به بزرگ شدن نیستند، اما ما پیوسته ساختارهای بزرگ و بزرگ‌تر را کشف می‌کنیم.»
این موضوع درحالی بیان می‌شود که حتی او هم هنوز کاملا آماده نیست تا اصل کیهان‌شناسی را که حدود یک قرن در مدل‌های کیهان‌شناسی استفاده شده، کنار بگذارد و به گفته‌ی او جایگزینی یک با چیزی دیگر، بسیار جسورانه خواهد بود.
عکس کاور: برخی ساختارهای کیهانی قابل رؤیت در آسمان شب
Credit: Credit: Aaron Landry/Flickr
منبع: Live Science
