Estructura gigante en el espacio profundo desafía la comprensión del universo

Con un diámetro de aproximadamente 1.300 millones de años luz y una circunferencia de unos 4.000 millones de años luz, si pudiéramos observarla directamente, necesitaríamos alrededor de 15 Lunas llenas para cubrirla.

Una representación artística del tamaño y la ubicación del Anillo Gigante (azul) y el Arco Gigante (rojo) en el cielo. Crédito: UCLan vía Stellarium.

Este es el segundo hallazgo de una estructura ultra grande realizado por Alexia López, estudiante de doctorado de la Universidad de Central Lancashire (UCLan), quien hace dos años descubrió el llamado «Arco Gigante». En este caso, dada su forma, el nuevo hallazgo ha sido bautizado como «Anillo Gigante» y se encuentra en el mismo vecindario cosmológico, solo siendo separado por 12 grados en el cielo de la estructura identificada previamente.

«Ninguna de estas dos estructuras ultra grandes es fácil de explicar en nuestra comprensión actual del universo. Y sus tamaños ultra grandes, formas distintivas y proximidad cosmológica seguramente nos están diciendo algo importante, pero ¿exactamente qué?», se preguntó Alexia.

«Una posibilidad es que este anillo conformado por galaxias podría estar relacionado con las Oscilaciones Acústicas Bariónicas (BAOs). Las BAOs surgen de las oscilaciones en el universo temprano y hoy deberían aparecer, al menos estadísticamente, como capas esféricas en la disposición de las galaxias», explicó la estudiante. «Sin embargo, el análisis detallado de la estructura reveló que no es realmente compatible con la explicación de las BAO: el Anillo Gigante es demasiado grande y no es esférico».

Un gráfico de galaxias que muestra el Anillo Gigante, aproximadamente centrado en 0 en el eje x. Crédito: UCLan.

Podrían ser necesarias otras explicaciones, apartándose de lo que generalmente se considera la comprensión estándar en cosmología. Una posibilidad podría ser una teoría diferente, la Cosmología Cíclica Conforme (CCC), propuesta por el ganador del premio Nobel Sir Roger Penrose. Los anillos en el universo podrían concebiblemente ser una señal de CCC.

Otra explicación podría ser el efecto de cuerdas cósmicas que pasan a través de ellas. Las cuerdas cósmicas son «defectos topológicos» filamentarios de gran tamaño, que podrían haberse creado en el universo temprano. Otro ganador del premio Nobel, Jim Peebles, recientemente hipotetizó que las cuerdas cósmicas podrían tener un papel en el origen de algunas otras peculiaridades en la distribución a gran escala de galaxias.

Desafío para el Principio Cosmológico

Estas estructuras grandes, junto con otras encontradas por cosmólogos, desafían nuestra idea de cómo se ve una región «promedio» del espacio. Exceden el límite de tamaño considerado teóricamente viable y plantean desafíos potenciales al Principio Cosmológico.

«El Principio Cosmológico asume que la parte del universo que podemos ver se ve como una “muestra justa” de lo que esperamos que sea el resto del universo. Esperamos que la materia esté distribuida uniformemente en todas partes en el espacio cuando observamos el universo a gran escala, por lo que no debería haber irregularidades notables por encima de cierto tamaño», dijo Alexia.

«Los cosmólogos calculan el límite teórico actual del tamaño de las estructuras en 1.200 millones de años luz, empero, ambas estructuras son mucho más grandes —el Arco Gigante es casi tres veces más grande y la circunferencia del Anillo Gigante es comparable a la longitud del Arco Gigante—».

«Según las teorías cosmológicas actuales, no creíamos que las estructuras de esta escala fueran posibles. Podríamos esperar tal vez una estructura excepcionalmente grande en todo nuestro universo observable. No obstante, el Anillo Gigante y el Arco Gigante son dos estructuras enormes e incluso son vecinos cosmológicos, lo cual es extraordinariamente fascinante».

Más espiral que anillo

El Anillo Gigante parece un anillo casi perfecto en el cielo, pero el análisis adicional de Alexia revela que tiene más forma de espiral, como un sacacorchos, que está alineado de frente con la Tierra.

El Arco Gigante, por otra parte, es aproximadamente 1/15 del radio del universo observable, se presenta como una enorme media luna casi simétrica de galaxias en el universo remoto. Es el doble del tamaño de la impresionante Gran Muralla Sloan de galaxias y cúmulos que se ve en el universo relativamente cercano.

La investigadora Alexia López, autora del hallazgo.

«Los datos que estamos observando están tan lejos que han pasado la mitad de la vida del universo para llegar a nosotros, desde un tiempo en que el universo era aproximadamente 1.8 veces más pequeño de lo que es ahora. El Anillo Gigante y el Arco Gigante, tanto individualmente como juntos, nos presentan un gran misterio cosmológico mientras trabajamos para entender el universo y su desarrollo», concluyó Alexia.

La investigación fue presentada en la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

Fuente: UCLan. Edición: MP.