Una struttura colossale nell’Universo distante sfida la nostra comprensione di come si è evoluto l’Universo. Nella luce che ha viaggiato per 6,9 miliardi di anni per raggiungerci, gli astronomi hanno trovato un grande anello di galassie, quasi perfetto, di circa 1,3 miliardi di anni luce di diametro. Non corrisponde a nessuna struttura o meccanismo di formazione noto.
Trovato un grande anello di galassie, quasi perfetto, di circa 1,3 miliardi di anni luce di diametro
Il Grande Anello di galassie, come è stata chiamata la struttura, potrebbe significare che è necessario modificare il modello standard della cosmologia. La scoperta, guidata dall’astronoma Alexia Lopez dell’Università del Lancashire Centrale, è stata presentata al 243° incontro dell’American Astronomical Society a gennaio 2024.
È la seconda struttura gigante scoperta da Lopez e dai suoi colleghi. La prima, chiamata Giant Arc, si trova in realtà nella stessa parte del cielo, alla stessa distanza. Quando la scoperta dell’arco è stata annunciata nel 2021, ha lasciato perplessi gli astronomi. Il Grande Anello di galassie non fa che infittire il mistero.
“Nessuna di queste due strutture ultra-grandi è facile da spiegare in base alla nostra attuale conoscenza dell’Universo“, ha affermato Lopez: “E le loro dimensioni estremamente grandi, le forme distintive e la vicinanza cosmologica devono sicuramente dirci qualcosa di importante, ma cosa esattamente?”.
Lo studio
Il collegamento più immediato sembra essere con qualcosa chiamato Oscillazione Acustica Barionica (BAO). Si tratta di gigantesche disposizioni circolari di galassie che si trovano in tutto lo Spazio. In realtà sono sfere, i fossili di onde acustiche che si propagarono nell’Universo primordiale e poi si congelarono quando lo Spazio divenne così diffuso che le onde acustiche non potevano più viaggiare.
Il grande anello di galassie non è un BAO. I BAO hanno tutti una dimensione fissa di circa 1 miliardo di anni luce di diametro. E un’ispezione approfondita del fenomeno mostra che è più simile a una forma a cavatappi allineata in modo tale da sembrare un anello.
Il che lascia la domanda senza risposta: di cosa si tratta? E cosa significa per il Principio Cosmologico, che afferma che, in tutte le direzioni, qualsiasi porzione di Spazio dovrebbe apparire più o meno uguale a tutte le altre porzioni di Spazio?
“Quando osserviamo l’Universo su larga scala, ci aspettiamo che la materia sia distribuita uniformemente ovunque nello Spazio, quindi non dovrebbero esserci irregolarità evidenti oltre una certa dimensione“, ha spiegato Lopez.
“I cosmologi calcolano che l’attuale limite teorico delle dimensioni delle strutture sia di 1,2 miliardi di anni luce, eppure entrambe queste strutture sono molto più grandi: l’Arco Gigante è quasi tre volte più grande e la circonferenza del grande anello di galassie è paragonabile alla lunghezza dell’Arco Gigante“.
La dimensione però è solo uno dei problemi. L’altro è cosa significa per la cosmologia, lo studio dell’evoluzione dell’Universo. Il modello attuale è quello che al momento si adatta meglio a quello che osserviamo, ma ci sono alcune caratteristiche che sono difficili da spiegare nel suo contesto.
Sono stati proposti altri modelli per affrontare queste caratteristiche. In uno di questi modelli, la cosmologia ciclica conforme di Roger Penrose, in cui l’Universo attraversa infiniti cicli di espansione del Big Bang, ci si aspettano strutture ad anello, anche se vale la pena notare che la cosmologia ciclica conforme ha notevoli problemi di per sé.
Un’altra possibilità è che le strutture siano un tipo di difetto topologico nel tessuto dello spazio-tempo noto come stringhe cosmiche. Si pensa che siano come rughe larghe quanto un protone emerse nell’Universo primordiale quando lo spazio-tempo si è allungato, per poi congelarsi in posizione.
Non abbiamo trovato molte prove fisiche dell’esistenza delle stringhe cosmiche, ma le prove teoriche sono piuttosto promettenti. Al momento, nessuno sa con certezza cosa significhino il grande anello di galassie e il Giant Arc. Potrebbero essere solo delle disposizioni casuali di galassie che volteggiano nel cielo, anche se la probabilità che ciò accada sembra piuttosto bassa.
Conclusioni
La speranza migliore sarebbe quella di trovare altre simili disposizioni di galassie, sparse in tutto l’Universo, nascoste alla vista: “In base alle attuali teorie cosmologiche non pensavamo che strutture di questa portata fossero possibili“, ha affermato Lopez .
“Potremmo aspettarci forse una struttura estremamente grande in tutto il nostro Universo osservabile. Eppure, il grande anello di galassie e l’Arco Gigante sono due strutture enormi e sono persino vicini cosmologici, il che è straordinariamente affascinante”, ha concluso.
I risultati sono stati riportati sulla rivista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
