بر اساس مدل استاندارد کیهان شناسی (نظریه ای که درک ما از جهان بر آن استوار است)، ماده باید کمابیش به طور مساوی در سرتاسر فضا توزیع شود. وقتی دانشمندان، جهان را در مقیاسهای بسیار بزرگ میبینند، نباید بینظمی قابل توجهی وجود داشته باشد. همه چیز باید از هر جهت یکسان به نظر برسد.
اختروشها یا کوازارها هستههای فعال به شدت نورانی کهکشانهای دوردست هستند، و نام اختروش یا شبه ستاره از این رو به آنها داده شده است که اجرامی بسیار درخشان هستند و همانند ستارهها نقاطی نورانی به نظر میرسند.
جان هاکیلا، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه آلاباما در هانتسویل میگوید: «ما اندازه این سازه را محاسبه کردیم و سپس متوجه شدیم این بزرگترین ساختار در جهان است».
زمانی که لوپز دوره کارشناسی ارشد خود را در دانشگاه مرکزی لنکشایر در بریتانیا می گذراند، سرپرست او استفاده از روش جدیدی برای تجزیه و تحلیل ساختارهای بزرگتر در جهان را به او پیشنهاد کرد. او از اختروشها(کهکشانهای دوردستی که میزان نور خارقالعادهای از خود ساطع میکنند) برای جستجوی نشانههایی از منیزیم یونیزه شده استفاده کرد، نشانهای مطمئن از ابرهای گازی که یک کهکشان را احاطه کردهاند. وقتی نور از این منیزیم یونیزه شده عبور میکند، فرکانسهای خاصی جذب میشوند و نور منحصربهفردی را که ستارهشناسان میتوانند تشخیص دهند، باقی میگذارد.
این حقیقت، که به عنوان اصل کیهانشناسی شناخته میشود، بیان میکند که در مقیاس بزرگ، جهان باید بدون توجه به موقعیت یا جهتی که به آن نگاه میکنید،در همه جا تقریباً یکسان به نظر برسد. در اصل نباید سازه های غول پیکر وجود داشته باشند، بلکه فضا باید صاف و یکنواخت باشد. این دیدگاه برای محققان راحتتر است، زیرا به آنان این امکان را میدهد که تنها بر اساس مشاهداتشان از گوشهای از کل جهان، در مورد تمامی کیهان نتیجهگیری کنند. با این حال، این فرضیه منطقی به نظر میرسد، زیرا پس از بیگ بنگ، جهان به سمت بیرون انبساط پیدا کرد و به طور همزمان، مواد حاصل از انفجار را به هر طرف پرتاب کرد.
البته قوس غول پیکر کشف شده توسط لوپز، تنها سازه بزرگ کشف شده توسط ستاره شناسان نیست.
اما یک مشکل دیگر وجود دارد. طبق مدل استاندارد، سازههایی مانند قوس غول پیکر، زمان کافی برای شکل گیری نداشتهاند.
انتهای پیام/
در دهه گذشته، کشف این غولپیکرها شتاب بیشتری گرفته است. در سال 2014، دانشمندان ابرخوشه لانیاکیا Laniakea را کشف کردند، مجموعه ای از کهکشان ها که کهکشان راه شیری خودمان در آن قرار دارد.لانیاکیا 520 میلیون سال نوری وسعت دارد و جرم آن تقریباً 100 میلیون میلیارد برابر جرم خورشید است. همچنین در سال 2016 دیوار بزرگ باس BOSS با مجموعهای از کهکشانهایی بیش از یک میلیارد سال نوری کشف شد. دیوار بزرگ باس از 830 کهکشان مجزا تشکیل شده است که گرانش(جاذبه) آنها را به سمت چهار ابرخوشه کشیده است. کهکشان ها توسط رشته های بلند گاز داغ به هم متصل شده اند. در سال 2020 دیوار قطب جنوب که 1.4 میلیارد سال نوری وسعت دارد نیز به این فهرست اضافه شد.
سرکار توضیح میدهد: “چشمهای ما در دیدن الگوها بسیار خوب هستند. ممکن است شما بتوانید ابرهای آسمان را به شکل حروف و تصاویر، تصور کنید، اما این تصورات گاهی ممکن است صرفا ناشی از تخیلات باشد” با این حال، من فکر نمیکنم این شرایط در اینجا حکمفرما باشد، به عقیده من این یک زنجیره فیزیکی واقعی از ابرخوشهها است.»
هاکیلا و لوپز، هر دو تستهای آماری بسیاری را انجام دادند تا ثابت کنند که نتایج نمیتواند اتفاقی باشد. برای قوس غول پیکر Giant Arc، نتایج دارای سطح اطمینان 99.9997 درصد بود. در تحقیقات علمی، استاندارد طلایی برای اهمیت آماری به عنوان 5-sigma شناخته میشود. اگر این احتمال برابر با ۱ در ۳.۵ میلیون باشد، به معنی تصادفی بودن نتایج است. قوس غول پیکر به 4.5 سیگما رسیده است، بنابراین هنوز این احتمال وجود دارد که این سازه آرایش تصادفی ستارهها باشد.
حدود یک میلیون سال پس از بیگ بنگ، زمانی که کیهان در حال انبساط بود، نوسانات کوچک در چگالی، منجر به جمع شدن ذرات ماده در کنار هم شد. در طی میلیاردها سال، این کشش گرانشی(جاذبه)، در نهایت باعث شد که این توده ها، ستاره ها و کهکشان ها را تشکیل دهند. با این حال، برای این فرآیند محدودیتی در اندازه، وجود دارد. هر چیزی که بزرگتر از 1.2 میلیارد سال نوری وسعت داشته باشد زمان کافی برای شکل گیری را نخواهد داشت.
این اولین مورد پیشآمده نیست که این مدل باید تطبیق داده میشد . در سال 1933، فریتس تسوئیکی، با اندازهگیری جرم یک خوشه از کهکشانها، دریافت که تعداد آنها کوچکتر از آن چیزی است که او انتظار داشت. جرم آنقدر کوچک بود، که در واقع کهکشانها باید از هم جدا میشدند و از کشش گرانشی خوشه فرار میکردند. بنابراین، چیز دیگری باید خوشههای کهکشانی را کنار هم نگه دارد.
کشف این قوس بزرگ که با نام «قوس غولپیکر »شناخته میشود، میتواند اساساًعلم کیهانشناسی را آن طور که ما میشناسیم، وارونه کرده و مدل استاندارد ما، و برخی از فرضیات اساسی در مورد جهان را زیر سوال ببرد.
سوبیر سرکار، اختر فیزیکدان دانشگاه آکسفورد، میگوید: ایده فعلی برای چگونگی شکلگیری ساختارها در جهان از طریق فرآیندی به نام ناپایداری گرانشی میآید.
“دیوار بزرگ” (یا دیوار بزرگ CfA2) از دیگر کهکشانهایی است که در سال 1989 توسط مارگارت گلر و جان هوکرا کشف شد. طول این دیوار تقریباً 500 میلیون سال نوری، عرض آن 300 میلیون سال نوری و ضخامت آن 15 میلیون سال نوری است.