Busur galaksi sepanjang 3 miliar tahun cahaya mungkin menantang kosmologi

Prize spesial Pengeluaran SGP 2020 – 2021.

Busur galaksi raksasa tampak membentang lebih dari 3 miliar tahun cahaya di alam semesta yang jauh. Jika busur ternyata nyata, itu akan menantang asumsi dasar kosmologi: bahwa dalam skala besar, materi di alam semesta terdistribusi secara merata di mana pun Anda melihat.

“Itu akan menjungkirbalikkan kosmologi seperti yang kita ketahui,” kata kosmolog Alexia Lopez pada konferensi pers 7 Juni di pertemuan virtual American Astronomical Society. “Model standar kami, tidak terlalu berat, agak gagal.”

Lopez, dari University of Central Lancashire di Preston, Inggris, dan rekan-rekannya menemukan struktur yang diklaim, yang mereka sebut hanya Arc Raksasa, dengan mempelajari cahaya sekitar 40.000 quasar yang ditangkap oleh Sloan Digital Sky Survey. Quasar adalah inti bercahaya dari galaksi raksasa yang begitu jauh sehingga muncul sebagai titik cahaya. Saat dalam perjalanan ke Bumi, sebagian dari cahaya itu diserap oleh atom di dalam dan di sekitar galaksi latar depan, meninggalkan tanda tertentu dalam cahaya yang akhirnya mencapai teleskop para astronom (SN: 12/7/18).

Tanda tangan Arc Raksasa ada pada atom magnesium yang telah kehilangan satu elektron, dalam lingkaran cahaya galaksi yang berjarak sekitar 9,2 miliar tahun cahaya. Cahaya quasar yang diserap oleh atom-atom itu menelusuri kurva hampir simetris dari puluhan galaksi yang membentang sekitar seperlima jari-jari alam semesta yang dapat diamati, Lopez melaporkan. Struktur itu sendiri tidak terlihat di langit oleh mata manusia, tetapi jika Anda bisa melihatnya, busur itu akan membentang sekitar 20 kali lebar bulan purnama.

gambar titik-titik biru yang menandakan quasar dengan bintik-bintik halo gelap
Para astronom menemukan apa yang mereka katakan sebagai busur galaksi raksasa (kurva berbentuk senyum di tengah gambar ini) dengan menggunakan cahaya dari quasar yang jauh (titik biru) untuk memetakan di mana cahaya tersebut diserap oleh atom magnesium di langit. lingkaran cahaya (bintik hitam) yang mengelilingi galaksi latar depan.A. Lopez

“Ini adalah tes yang sangat mendasar dari hipotesis bahwa alam semesta homogen dalam skala besar,” kata astrofisikawan Subir Sarkar dari Universitas Oxford, yang mempelajari struktur skala besar di alam semesta tetapi tidak terlibat dalam penelitian baru. Jika Arc Raksasa itu nyata, “ini adalah masalah yang sangat besar.”

Tetapi para peneliti belum yakin itu nyata. “Mata kita memiliki kecenderungan untuk mengambil pola,” kata Sarkar, mencatat bahwa beberapa orang telah mengklaim melihat inisial kosmolog Stephen Hawking yang ditulis dalam fluktuasi latar belakang gelombang mikro kosmik, cahaya tertua di alam semesta.

Lopez menjalankan beberapa tes statistik untuk mengetahui kemungkinan bahwa galaksi akan berbaris dalam busur raksasa secara kebetulan. Dia menemukan bahwa ada sekitar 0,3 persen kemungkinan bahwa struktur itu adalah kebetulan statistik.

Kedengarannya cukup bagus, tetapi masih jauh dari ambang batas standar emas fisikawan sebesar 0,00003 persen, kata Sarkar. “Saat ini, saya akan mengatakan mereka masih belum memiliki bukti yang meyakinkan,” katanya. Pengamatan lebih lanjut, dari kelompok Lopez dan lainnya, dapat mengkonfirmasi atau menyangkal Arc Raksasa.

Jika itu nyata, Busur Raksasa akan bergabung dengan kelompok struktur skala besar yang berkembang di alam semesta yang, jika digabungkan, akan mematahkan model standar kosmologi. Model ini mengasumsikan bahwa ketika Anda melihat volume ruang yang cukup besar — ​​di atas sekitar 1 miliar tahun cahaya — materi didistribusikan secara merata. Busur Raksasa muncul sekitar tiga kali lebih panjang dari ambang batas teoretis itu. Ia bergabung dengan struktur lain dengan nama superlatif yang sama, seperti Tembok Besar Sloan, Cincin Meledak Sinar Gamma Raksasa, dan Grup Quasar Besar Besar.

“Kita dapat memiliki satu struktur skala besar yang bisa menjadi kebetulan statistik,” kata Lopez. “Bukan itu masalahnya. Semuanya digabungkan adalah apa yang membuat masalah semakin besar. ”

Related posts