Herkuleen–Pohjan kruunun galaksimuuri
Hercules-Corona Borealis -suurmuuri on maailmankaikkeuden suurin tunnettu superrakenne.
Se on valtava galaksijoukko, joka muodostaa jättimäisen levymäisen kuvion. Se on noin 10 miljardia valovuotta pitkä, 7,2 miljardia valovuotta leveä ja lähes miljardi valovuotta paksu. Se on noin 10 miljardin valovuoden päässä Herkuleksen ja Corona Borealiksen tähdistössä, mistä sen nimi johtuu.
Se löydettiin marraskuussa 2013 kartoittamalla gammasäteilypurkauksia. Ne ovat kaukana sijaitsevien massiivisten tähtien erittäin kirkkaita räjähdyksiä, maailmankaikkeuden voimakkaimpia räjähdyksiä. Tyypillinen purkaus vapauttaa alle sekunnin kymmenesosassa enemmän energiaa kuin Aurinko koko 10 miljardin vuoden elämänsä aikana.
Gammasäteilypurkaukset ovat hyvin harvinaisia: tyypillisessä galaksissa tapahtuu vain yksi muutaman miljoonan vuoden välein. Räjähdyksiä aiheuttavat tähdet ovat hyvin massiivisia, joten niiden syntyyn tarvittavaa ainetta on oltava suuria määriä. Näiden räjähdysten avulla voidaan siis jäljittää, onko kyseisessä suunnassa galaksi tai onko siellä suuri joukko ainetta.
Vuosien 1997-2012 välisenä aikana tähtitieteilijät kartoittivat näitä purkauksia taivaalla robottisatelliittien Swift ja Fermi avulla, jotka etsivät gammasäteilypurkauksia ja mittaavat niiden punasiirtymiä. He huomasivat tuottamassaan kartassa jotain mielenkiintoista: 14 gammapurkauksella on hyvin samanlaiset punasiirtymät ja ne ovat hyvin lähellä toisiaan. Tämä tarkoittaa, että alueella on hyvin suuri joukko galakseja ja materiaa. He sanovat, että mittaamalla näitä purkauksia, he keksivät hyvin suuren rakenteen, jonka halkaisija on 10 miljardia valovuotta.
Vertailun vuoksi mainittakoon, että Linnunradan, galaksin, jossa me elämme, etäisyys on vain 100 000 valovuotta, ja Linnunradan ja Andromedan galaksin välinen etäisyys on vain 2,5 miljoonaa valovuotta. Huge-LQG (Huge Large Quasar Group), maailmankaikkeuden edellinen suurin rakenne, on 4 miljardia valovuotta pitkä.
Hercules-Corona Borealis -suurmuurin löytyminen on ristiriidassa Albert Einsteinin esittämän kosmologisena periaatteena tunnetun teorian kanssa. Kosmologisen periaatteen mukaan koko maailmankaikkeus on suunnilleen samanlainen; mikä tahansa maailmankaikkeuden kaksi aluetta näyttää hyvin samankaltaiselta, vaikka nämä kaksi aluetta olisivat hyvin kaukana toisistaan, olettaen, että nämä alueet ovat kooltaan suurempia kuin 250-300 miljoonaa valovuotta. Rakenteiden maksimikokojen on oltava noin 1,2 miljardia valovuotta edellä esitetyn merkityksen perusteella, eikä mikään rakenne saa olla tätä suurempi, jos oletetaan, että aine on levinnyt tasaisesti alkuräjähdyksestä lähtien. Rakenne, on kuitenkin kahdeksan kertaa suurempi kuin raja, mikä on ristiriidassa kosmologisen periaatteen kanssa.
Rakenne on myös ristiriidassa maailmankaikkeuden kehitystä koskevien teorioiden kanssa. Rakenne on 10 miljardin valovuoden päässä, mikä tarkoittaa, että näemme rakenteen 10 miljardia vuotta sitten, kun maailmankaikkeus on vasta 13,8 miljardia vuotta vanha ja sen valo vasta lähestyi meitä. 13,8 miljardin vuoden aikaväli on liian lyhyt 10 miljardin valovuoden pituisen jättimäisen rakenteen muodostumiselle. Jopa rakenteen löytäjä Istvan Horvath sanoo, ettei hänellä ole aavistustakaan siitä, miten rakenne on muodostunut tuossa ajassa. Toistaiseksi rakenteen olemassaolo on kosmologeille yhä mysteeri.
Massiivinen galaksijoukko nimeltä MACS J0717.5+3745, joka saattaa olla samanlainen kuin Hercules-Corona Borealis Great Wall.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Hercules-Corona Borealis -suurmuuri?
V: Hercules-Corona Borealis -suurmuuri on maailmankaikkeuden suurin tunnettu päällysrakenne. Se on valtava ryhmä galakseja, jotka muodostavat jättiläismäisen levymäisen kuvion, joka on noin 10 miljardia valovuotta pitkä, 7,2 miljardia valovuotta leveä ja lähes miljardi valovuotta paksu.
K: Miten se löydettiin?
V: Hercules-Corona Borealis -suurmuuri löydettiin marraskuussa 2013 kartoittamalla gammasäteilypurkauksia. Ne ovat kaukana sijaitsevien massiivisten tähtien erittäin kirkkaita räjähdyksiä, jotka vapauttavat alle sekunnin kymmenesosassa enemmän energiaa kuin Aurinko koko 10 miljardin vuoden elinaikanaan. Gammapurkaukset ovat hyvin harvinaisia, mutta niiden avulla voidaan jäljittää, onko kyseisessä suunnassa galaksi tai suuri aineryhmä. Tähtitieteilijät kartoittivat näitä purkauksia vuosina 1997-2012 robottisatelliittien Swift ja Fermi avulla ja huomasivat jotain mielenkiintoista: 14 gammapurkauksella oli hyvin samankaltainen punasiirtymä ja ne olivat lähellä toisiaan, mikä viittaa siihen, että kyseisellä alueella oli suuri galaksi- ja aineryhmä.
K: Miten tämä rakenne vertautuu muihin rakenteisiin?
V: Huge Large Quasar Group (edellinen suurin rakenne) on 4 miljardin valovuoden pituinen, kun taas Linnunradan pituus on vain 200 000 valovuotta ja etäisyys Linnunradasta Andromedan galaksiin on vain 2,5 miljoonaa valovuotta. Tämän rakenteen pituus on kuitenkin 10 miljardia valovuotta, joten se on 8 kertaa suurempi kuin mikään muu tunnettu rakenne.
Kysymys: Minkä teorian kanssa tämä on ristiriidassa?
V: Tämä löytö on ristiriidassa Albert Einsteinin kosmologisen periaatteen kanssa, jonka mukaan kaksi aluetta maailmankaikkeudessa näyttää samankaltaisilta, vaikka ne olisivat kaukana toisistaan, kunhan näiden alueiden koot ovat suurempia kuin 250-300 miljoonaa valovuotta - rakenteiden maksimikoon on oltava noin 1,2 miljardia valovuotta tämän merkityksen perusteella - tämä rakenne kuitenkin ylittää tämän rajan olemalla 8 kertaa odotettua suurempi, mikä on ristiriidassa Einsteinin teorian kanssa.
Kysymys: Miksi sen olemassaolo on edelleen mysteeri?
V: Sen olemassaolo on edelleen mysteeri, koska se muodostui 3,8 miljardin vuoden aikana, koska sen muodostuminen olisi kestänyt kauemmin, kun otetaan huomioon sen koko - 10 miljardia valovuotta - verrattuna maailmankaikkeuden alkamisajankohtaan 13,8 miljardia vuotta sitten, jolloin sen valot alkoivat vasta lähestyä meitä .
Kysymys: Mikä ajatus viittaa siihen, että alkuräjähdys saattaisi osoittautua vääräksi tämän uskomattoman kosmisen rakenteen vuoksi?
V: Jotkut ehdottavat, että alkuräjähdys saattaisi osoittautua vääräksi tämän uskomattoman kosmisen rakenteen vuoksi, koska se muodostui 3,8 miljardin vuoden aikana, koska sen muodostuminen olisi kestänyt kauemmin ottaen huomioon sen koon verrattuna siihen, kun maailmankaikkeus alkoi 13,8 miljardia vuotta sitten, jolloin sen valot alkoivat juuri lähestyä meitä.
