Un gran misterio cosmológico: estructura en forma de anillo desafía nuestro conocimiento del universo

El descubrimiento de una segunda estructura ultragrande en el remoto universo ha desafiado aún más algunas de las suposiciones básicas sobre la cosmología.

Una impresión artística de cómo se verían en el cielo el Gran Anillo (que se muestra en azul) y el Arco Gigante (que se muestra en rojo). Crédito: Stellarium.

Con un diámetro de unos 1,300 millones de años luz, y una circunferencia de unos 4,000 millones de años luz. El “Gran Anillo” se encuentra a 9,200 millones de años luz de la Tierra. Si lo pudiéramos ver directamente, su tamaño sería de unas 15 lunas llenas.

Es la segunda estructura ultragrande descubierta por la estudiante de doctorado de la Universidad Central de Lancashire (UCLan) Alexia López quien, hace dos años, también descubrió un Arco Gigante.

Sorprendentemente, el Gran Anillo y el Arco Gigante, se encuentran en el mismo vecindario cosmológico, es decir, se encuentran a la misma distancia, en el mismo tiempo cósmico, y están a un puño (extendido en el cielo) de separación.

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 deben ser algo importante, pero ¿qué exactamente?, no lo sabemos.

Un anillo para dominarlos a todos

Una posibilidad es que este anillo pueda estar relacionado con las Oscilaciones Acústicas Bariónicas (BAO’s). Las cuales surgen de “ondulaciones” en el universo primigenio y hoy en día se encuentran, al menos estadísticamente, como burbujas esféricas entre las galaxias.

Sin embargo, un análisis detallado reveló que no es realmente compatible con los modelos de BAO's, pues es demasiado grande y su forma no es esférica. Podrían ser necesarias otras explicaciones, que se aparten de lo que generalmente se estudia en el Modelo Estándar de la cosmología.

Podríamos esperar una estructura extremadamente grande en todo nuestro universo observable. Sin embargo, el Gran Anillo y el Arco Gigante son dos estructuras enormes e incluso son vecinos cosmológicos, lo cual es extraordinariamente fascinante

Explicó Alexia López quien junto con su asesor, el Dr. Roger Clowes, ambos del Instituto Jeremiah Horrocks de la UCLan, y Gerard Williger de la Universidad de Louisville, EE.UU., descubrieron la nueva estructura mirando las líneas de absorción en los espectros de los cuásares de la Encuesta de Cielo Digital de Sloan (SDSS).

Otras teorías que podrían explicar el anillo

Aunque una posibilidad podría ser una teoría diferente como la Cosmología Cíclica Conforme (CCC) que fue propuesta por el ganador del Premio Nobel Sir Roger Penrose. En la cual, los anillos como este que se ha encontrado, podrían ser una señal de CCC en el Universo.

Otro premio Nobel, Jim Peebles, mencionó recientemente que las cuerdas cósmicas podrían tener un papel en el origen de algunas otras peculiaridades en la distribución a gran escala de galaxias.

Las cuerdas cósmicas son defectos cósmicos en forma de filamentos de gran tamaño, que podrían haber sido creados en el universo primitivo.

Además, este "Big Ring" desafía el Principio Cosmológico, al igual que el Arco Gigante. Si el Gran Anillo y el Arco Gigante formaran juntos una estructura aún más grande entonces el desafío al Principio Cosmológico se volvería más complicado.

Gigantes cosmológicos

Estructuras tan grandes y otras que encuentran otros cosmólogos desafían nuestra idea de cómo es una región de espacio. Superan el límite de tamaño de lo que se considera teóricamente viable, y plantean desafíos potenciales al Principio Cosmológico.

El Principio Cosmológico asume que la parte del universo que podemos ver es vista como una muestra de lo que esperaríamos del resto. Donde la materia se distribuya uniformemente por todas partes en el espacio cuando veamos el universo a gran escala, por lo que no debería haber irregularidades notables por encima de cierto tamaño.

El Gran Anillo está centrado cerca de 0 en el eje x, abarcando aproximadamente -650 a +650 en el eje x (equivalente a 1,300 millones de años luz).

Los cosmólogos calculan que el límite actual de tamaño teórico de las estructuras es de 1,200 millones de años luz, sin embargo, ambas estructuras son mucho más grandes. El Arco Gigante es casi tres veces más grande y la circunferencia del Gran Anillo es comparable a la longitud del primero.

De las teorías cosmológicas actuales no se pensaba que las estructuras en esta escala fueran posibles e incluso son fueran vecinos cosmológicos, lo cual es extraordinariamente fascinante.

Características

El Anillo aparece como un círculo casi perfecto en el cielo, pero tiene más forma de bobina, como un tornillo de corcho, que está alineado cara a la Tierra. El Arco Gigante, que es aproximadamente 1/15 del radio del universo observable, del doble del tamaño de la "Gran Muralla de Galaxias" y cúmulos que se ve en el universo cercano.

Estos datos que estamos mirando están tan lejos que le ha llevado la mitad de la vida del universo llegar a nosotros, proceden de una época en la que el universo era unas 1.8 veces más pequeña de lo que es ahora.

El Gran Anillo y el Arco Gigante, tanto individualmente como juntos, nos dan un gran misterio cosmológico en el cual se seguirá trabajando para entender el universo y su desarrollo.