Հսկա աղեղ և Մեծ օղակ․ ինչո՞ւ են դրանք հակասում տիեզերագիտության ստանդարտ մոդելին և ի՞նչ կտա դրանց ուսումնասիրությունը

Տիեզերագիտության ստանդարտ մոդելի համաձայն՝ վաղ տիեզերքը պետք է որ բավականին միատարր վայր եղած լինի: Այնուամենայնիվ, 2021-ին աստղագետները հայտնաբերեցին գալակտիկաների մեծ խումբ, որը կազմում է 3,3 միլիարդ լուսատարի երկարությամբ հսկա աղեղ: Այժմ հայտնվել է մեկ այլ լայնածավալ կազմավորում՝ գալակտիկաների հսկայական օղակ, որը կոչվում է Մեծ օղակ: Հսկայական աղեղը և Մեծ օղակը միասին մարտահրավեր են նետում տիեզերագիտության ստանդարտ մոդելին և կարող են տիեզերաբաններին ստիպել իրենց հայացքն ուղղել դեպի տիեզերքի ձևավորման վաղ փուլեր:

«Մեծ օղակը և Հսկա աղեղը գտնվում են մեզնից նույն հեռավորության վրա՝ Կոշկի համաստեղության մոտ, ինչը նշանակում է, որ նրանք գոյություն են ունեցել միևնույն ժամանակ, երբ տիեզերքն իր այժմյան տարիքի կես տարիքն ուներ: Նրանք նույնպես գտնվում են երկնքի նույն տարածքում՝ միմյանցից ընդամենը 12 աստիճան հեռավորության վրա։ Միմյանց այդքան մոտ գտնվող երկու չափազանց մեծ կառուցվածքներ հայտնաբերելը մեծացնում է հավանականությունը, որ դրանք միասին կձևավորեն տիեզերական ավելի զարմանալի համակարգ»,- ասել է Ալեքսիա Լոպեսը, որն իր ղեկավար Ռոջեր Քլոզի և գործընկեր Ջերարդ Ուիլիգերի հետ հայտնաբերել է երկու կազմավորումները:

Մեծ օղակը և Հսկա աղեղը կազմված են գալակտիկաներից, որոնք այնքան թույլ և աղոտ են, որ սովորաբար տեսանելի չեն: Այնուամենայնիվ, հեռավոր քվազարները (ակտիվ սև խոռոչներ գալակտիկաների կենտրոններում) լույս են փոխանցում աղոտ գալակտիկաների միջոցով, որտեղ լույսի մի մասը կլանում է նյութը։ 

Մասնավորապես, Լոպեսը և նրա գործընկերները ապացույցներ են փնտրել, որ աղոտ գալակտիկաներն արգելափակում են մագնեզիումի իոնը՝ Mg-II: «Մենք դա գտանք Sloan Digital Sky Survey-ի տվյալներում, որը ցույց տվեց անտեսանելի գալակտիկաների դիրքն ու հեռավորությունը: Սա մեզ թույլ տվեց գալակտիկաների եռաչափ քարտեզ կազմել և բացահայտել Հսկա աղեղն ու Մեծ օղակը, որոնք գտնվում են 9,2 միլիարդ լուսատարի հեռավորության վրա»,- ասել է Լոպեսը:

«Մեծ օղակը 5,2 սիգմա է։ Սա գերազանցում է 5 սիգմայի շեմը»,- ասել է Լոպեսը՝ բացատրելով հայտնագործությունը հաստատելու համար անհրաժեշտ նշանակության աստղագիտական ​​մակարդակը:

Նման խոշոր կառույցների հնարավոր բացատրություններից մեկը կոչվում է Բարիոնի ակուստիկ տատանումներ: Այն ենթադրում է, որ վաղ տիեզերքում գրավիտացիոն փոխազդեցությունների հետևանքով առաջացած ալիքները կարող են մեծ մասշտաբներով նյութի «պղպջակներ» ստեղծել: Այնուամենայնիվ, Բարիոնի ակուստիկ տատանումները սովորաբար արտադրում են գնդաձև կառուցվածքներ, մինչդեռ Մեծ օղակը երկչափ է:

2024-ի հունվարի 10-ին Ամերիկյան աստղագիտական ​​ընկերության տարեկան ժողովի ժամանակ  Լոպեսը նշել է երկու հնարավոր այլընտրանքային բացատրություններ։ Առաջին բացատրությունը կապված է 1970-ականներին լարերի տեսության շրջանակում առաջարկված տիեզերական լարերի գոյության հետ։ «Տիեզերական լարերը կարող էին ստեղծվել վաղ տիեզերքում և իրենց հետքը թողնել նյութի կառուցվածքի վրա»,- ասել է Լոպեսը:

Մեծ օղակը և Հսկա աղեղ կարող են բացատրվել նաև տիեզերագիտության մեկ այլ մոդելով, ինչպիսին է կոնֆորմալ ցիկլային տիեզերաբանությունը (conformal cyclic cosmology), որն առաջարկել է ֆիզիկոս Ռոջեր Պենրոուզը։

«Կոնֆորմալ ցիկլային տիեզերաբանությունում տիեզերքն անցնում է անվերջ Մեծ պայթյունի ցիկլերով: Այն անսահմանորեն ընդլայնվում է, և ամբողջ նյութը քայքայվում է այնքան ժամանակ, մինչև դատարկ, ընդլայնված տիեզերքի և Մեծ պայթյունի սինգուլյարության միջև տարբերությունը պարզապես մասշտաբի խնդիր է դառնում»,- բացատրել է Լոպեսը:

Տիեզերքի էվոլյուցիայի համատեքստում այս կառույցների և դրանց նշանակության հետագա ուսումնասիրությունը մարտահրավեր է տիեզերագիտության համար: Այս հայտնագործություններն ավելի են մոտեցնում Տիեզերքի ծագման և էվոլյուցիայի ըմբռնմանը, ինչպես նաև կարող են հանգեցնել գոյություն ունեցող տեսությունների վերանայմանը: