Deze jonge promovendus is de auteur van twee ontdekkingen die de huidige opvattingen over de kosmos ter discussie stellen
Een jonge promovendus heeft haar tweede belangrijke ontdekking over de kosmos gepresenteerd, wat de verbazing van haar collega's heeft gewekt over haar ongelooflijke resultaten. Dit is ze en dit is het nieuws dat ze ons over het universum gaf.
Alexia Lopez ontdekt, na de Giant Arc, de Big Ring
University of Central Lancashire
Ontdekkingen in de astronomie zijn altijd opwindend, vooral als ze eerdere en gevestigde overtuigingen ter discussie stellen. Wat in dit geval alles nog ongelooflijker maakt, is het feit dat twee van deze ontdekkingen zijn gedaan door een jonge promovendus, die in slechts een paar jaar tijd letterlijk een revolutie teweegbracht in het universum. Alexia Lopez, promovendus in de kosmologie aan het Jeremiah Horrocks Institute of UClan, University of Central Lancashire, Engeland, presenteerde de tweede grote ontdekking uit haar carrière, die groot succes belooft, aan de American Astronomical Society: het is een tweede structuur van enorme afmetingen in het verre universum, wat twijfel doet rijzen over eerdere overtuigingen op kosmologisch gebied.
Alexia ontdekte de aanwezigheid van de Big Ring in de kosmos, 9,2 miljard lichtjaar van de aarde, met een diameter van ongeveer 1,3 miljard lichtjaar en een omtrek gelijk aan ongeveer vier miljard lichtjaar. Als we het met het blote oog aan de hemel zouden kunnen zien, zouden er vijftien volle manen in kunnen zitten. En dat niet alleen: twee jaar geleden ontdekte Lopez nog een enorme structuur, de Giant Arc, met een diameter van 3,3 miljard lichtjaar. De twee ontdekkingen bevinden zich bovendien op relatief korte afstand van elkaar en behoren tot dezelfde kosmologische omgeving: ze liggen slechts twaalf graden uit elkaar. Alexia zei: "Geen van deze twee ultragrote structuren is gemakkelijk te verklaren in ons huidige begrip van het universum. Hun afmetingen, onderscheidende vormen en kosmologische nabijheid moeten ons zeker iets belangrijks vertellen, maar wat precies?"
De Big Ring gooit de overtuigingen over de kosmos omver: de veronderstellingen
University of Central Lancashire
Volgens de promovendus was er de veronderstelling dat de Big Ring verbonden was met BAO's, baryonische akoestische oscillaties, die zich verbergen voor de oscillaties van het vroege heelal en die vandaag de dag zouden moeten verschijnen als bolvormige omhulsels in de opstelling van sterrenstelsels. "Een gedetailleerde analyse van de Big Ring bracht echter aan het licht dat deze niet echt verenigbaar is met de vakbaring van BAO: hij is te groot en niet bolvormig", legt Lopez uit. Andere mogelijke verklaringen staan echter ver af van wat de huidige kennis is van de kosmos, bijvoorbeeld de CCC, de theorie van de conforme cyclische kosmologie, voorgesteld door Nobelprijswinnaar Roger Penrose en volgens welke de ringen van het universum een signaal van CCC zouden kunnen zijn. “We zouden wellicht extreem grote structuren in ons waarneembare heelal kunnen verwachten. Toch zijn de Big Ring en de Giant Arc twee enorm grote structuren en zelfs kosmologische buren, wat buitengewoon fascinerend is", aldus Alexia.
Er bestaan echter ook andere mogelijkheden, waaronder kosmische snaren, grote filamenten uit het vroege heelal. Hoe dan ook, ook de Grote Ring gaat, net als de Giant Arc eerder, in tegen het kosmologische principe, volgens hetwelk het universum op grote schaal homogeen en isotroop is. Als het op kleine schaal onregelmatig lijkt, verdwijnt deze inhomogeniteit als je naar clusters van sterrenstelsels kijkt, waardoor het algemene aspect onafhankelijk wordt van het punt en de richting van waarneming.
Jonge promovendus daagt het kosmologische principe uit met twee enorme ontdekkingen
missalexia.lopez/Instagram
Structuren van deze omvang dagen wijdverspreide ideeën uit over hoe een gemiddeld gebied in de ruimte eruit zou moeten zien, waardoor feitelijk het kosmologische principe ter discussie wordt gesteld, dat “aanneemt dat het deel van het universum dat we kunnen zien, wordt gezien als een ‘redelijk voorbeeld’ van wat we verwachten dat de rest van het universum zal zijn. We verwachten dat de materie overal in de ruimte uniform verdeeld is als we het universum op grote schaal observeren, dus er mogen geen duidelijke onregelmatigheden boven een bepaalde grootte zijn", verduidelijkt Alexia.
Voor kosmologen is de huidige theoretische berekening van de structuren 1,2 miljard lichtjaar, maar zowel de Big Ring als de Giant Arc overschrijden deze limiet ruimschoots. “Op basis van de huidige kosmologische theorieën dachten we niet dat structuren van deze schaal mogelijk waren. De gegevens waar we naar kijken zijn zo ver weg dat het de helft van de levensduur van het heelal kostte om tot ons te komen, dus uit een tijd dat het heelal ongeveer 1,8 keer kleiner was dan nu.” De Big Ring, die lijkt op een perfecte ring in de kosmos, heeft werkelijkheid een vorm die lijkt op een spiraal, frontaal uitgelijnd op de aarde. De Giant Arc daarentegen vormt een soort halve maan bestaande uit sterrenstelsels in het verre universum.
"De Big Ring en de Giant Arc bevinden zich op dezelfde afstand van ons, vlakbij het sterrenbeeld Bootes de Herdsman, wat betekent dat ze in dezelfde kosmische tijd bestonden, toen het universum nog maar de helft van zijn huidige leeftijd had”, zei de promovendus. Alexia ontdekte de Big Ring samen met dr. Roger Clowes en Gerard Williger, laatstgenoemde van de Universiteit van Louisville, VS, door de absorptielijnen in de spectra van quasars van de Sloan Digital Sky Survey te onderzoeken, met behulp van dezelfde methode als bij de Giant Arc. Welke andere ongelooflijke ontdekkingen die de meest diepgewortelde opvattingen over de kosmologie uitdagen, zal deze veelbelovende promovendus ontdekken?"
