1,3 Milliarden Lichtjahre großer Galaxienring verblüfft Astronomen

Eine im All entdeckte gigantische Struktur stellt unser Verständnis des Universums infrage

Entdeckung einer gewaltigen Struktur

• Etwa 9,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt wurde eine riesige Struktur entdeckt
• Diese Struktur ist ein fast perfekter Galaxienring mit einer Ausdehnung von 1,3 Milliarden Lichtjahren und wird als „Big Ring“ bezeichnet
• Sie passt nicht zu den bestehenden Theorien zur Entstehung des Universums

Bedeutung der Entdeckung

• Die Entdeckung wurde auf der 243. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt
• Sie wurde von einem Team unter Leitung der Astronomin Alexia Lopez von der University of Central Lancashire in Großbritannien gemacht
• Das Team von Lopez entdeckte 2022 außerdem einen gigantischen Galaxienbogen mit einer Größe von 3,3 Milliarden Lichtjahren
• Beide Strukturen lassen sich mit unserem heutigen Verständnis des Universums nur schwer erklären

Konflikt mit dem kosmologischen Prinzip

• Das „kosmologische Prinzip“ geht davon aus, dass Materie im Universum im großen Maßstab gleichmäßig verteilt ist
• Nach der aktuellen Theorie sollte die maximale Größe solcher Strukturen 1,2 Milliarden Lichtjahre betragen
• Der Big Ring und der gigantische Bogen überschreiten diese Grenze

Mögliche Erklärungen

• Lopez schlägt vor, dass „baryonische akustische Oszillationen“ (BAO) eine mögliche Erklärung für den Big Ring sein könnten
• Der Big Ring passt jedoch nicht zur BAO-Erklärung: Er ist zu groß und nicht kugelförmig
• Eine weitere Möglichkeit ist, dass es sich um Überreste von Defekten aus dem frühen Universum handelt, den sogenannten „kosmischen Strings“

Meinung von GN⁺

• Notwendigkeit einer Neubewertung des kosmologischen Prinzips: Diese Entdeckung verlangt eine erneute Prüfung des kosmologischen Prinzips. Sie könnte ein neues Verständnis des Universums eröffnen.
• Bedeutung technologischer Fortschritte: Solche Entdeckungen deuten darauf hin, dass noch präzisere Beobachtungsinstrumente und technologische Fortschritte nötig sind. Das unterstreicht die Bedeutung astronomischer Forschung.
• Grenzen theoretischer Modelle: Die aktuellen kosmologischen Modelle können solche gigantischen Strukturen nicht erklären. Das zeigt, dass neue theoretische Modelle entwickelt werden müssen.
• Vielfalt kosmischer Strukturen: Diese Entdeckung zeigt, dass die Strukturen im Universum viel vielfältiger sein könnten, als wir bisher angenommen haben. Das macht die Erforschung des Alls noch spannender.
• Richtung künftiger Forschung: Die Entdeckung solcher Strukturen weist den Weg für zukünftige Forschung. Es sind weitere Beobachtungen und Untersuchungen nötig.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Ich habe einen kurzen, aber gut verständlichen Vortrag von Alexia López zur Entdeckung des Big Ring gefunden: https://youtu.be/fwRJGaIcX6A?t=173
  Ein ausführliches Seminar zur früheren Arbeit über die Entdeckung des Giant Arc in the Sky gibt es hier: https://www.youtube.com/watch?v=-zkGk6EPMC8
  Sie kam auch in einer populärwissenschaftlichen Doku von BBC Four vor: https://www.youtube.com/watch?v=S36MqEzUzIw
  Die Videoqualität ist insgesamt ziemlich schlecht, aber die Erklärung ist gut, um die Forschung erstmals zu verstehen.

  • Wenn man sich das letzte Video etwa bei 3:55 ansieht, wird die ringartig wirkende Struktur als rote Kugeln zwischen blauen Kugeln dargestellt.
    Die Kugeln scheinen alle zufällig verteilt zu sein, nur einige sind rot eingefärbt. Ich frage mich, was diese Kugeln anders macht. Abgesehen davon, dass sie rot ausgewählt wurden, wirkt die Anordnung selbst nicht besonders.

• Das war ein interessanter Artikel. Ich bin weder Astronom noch Wissenschaftler, habe aber das Paper überflogen und Hinweise darauf erwartet, dass die betreffenden Sterne aus unserer Perspektive nicht nur wie ein Ring aussehen, sondern in derselben Ebene ausgerichtet sind.
  Sie könnten sich in unterschiedlichen Entfernungen[1] befinden und nur in der Projektion wie ein Ring wirken; ich frage mich, ob es dazu Informationen gab, die ich übersehen habe. Außerdem respektiere ich die Expertise der beteiligten Wissenschaftler, aber wenn man das Universum auf einer derart gigantischen Skala beobachtet, frage ich mich, ob es nicht unvermeidlich ist, dass in den Daten Strukturen auftauchen, selbst bei sehr hoher statistischer Signifikanz. Allerdings weiß ich nicht, ob diese Position wissenschaftlich haltbar ist. [1] Mir ist bewusst, dass Entfernungen auf kosmologischen Distanzen sehr schwer zu messen sind.

  • Es sind keine „Sterne“, sondern Galaxien. Und die ungefähren relativen Entfernungen weit entfernter Galaxien lassen sich dank der kosmologischen Rotverschiebung, also des im Artikel erwähnten z-Werts, tatsächlich leicht bestimmen.
    Angesichts der Zahl der Galaxien in dem Ring wäre es überraschender, dass Projektionen von Galaxien in unterschiedlichen Entfernungen zufällig ungefähr einen Kreis bilden, als dass die Galaxien durch einen unbekannten Mechanismus des frühen Universums tatsächlich eine gemeinsame kausale Geschichte teilen. Auch der Artikel sagt, dass ein einzelner Kreis oder Bogen ein statistischer Zufall sein könnte, bis mehr ähnliche Strukturen gefunden werden; dass aber Kreis und Bogen im selben Himmelsbereich gemeinsam vorkommen, wirkt ziemlich verdächtig.
  • Ein starkes Interesse daran, Fragen zu mysteriösen Naturphänomenen zu stellen, sie zu untersuchen und mehr darüber zu lernen, ist im Wortsinn eine wissenschaftliche Haltung.
    Auch wenn man kein Fachwissenschaftler auf diesem Gebiet ist, kann man dich durchaus Wissenschaftler nennen.
  • Wenn diese Struktur ein Ring in derselben Entfernung ist, dann wäre die Ursache, die die Anordnung hervorgebracht hat, lokal und in Größe und Form grob ähnlich.
    Wenn die Entfernungen aber unterschiedlich sind, wäre es eine Kegelstruktur, die genau auf unsere Galaxie zeigt. Das wäre eine deutlich größere Struktur und, ehrlich gesagt, ein ziemlich unheimliches Bild.
  • Laut Figure 1 auf Seite 5 des PDFs https://arxiv.org/pdf/2402.07591: “The tangent-plane distribution of Mg II absorbers in the redshift slice z = 0.802 ± 0.060.”
    Der Ring ist in diesem Rotverschiebungsbereich sichtbar, was einem Entfernungsbereich entspricht, der durch diesen Rotverschiebungswert und kosmologische Parameter festgelegt ist. Im Grunde scheint es eher eine Kugelschale mit einer gewissen Dicke zu sein.
  • Ich finde nicht, dass man bei einer vernünftig wirkenden Vermutung unbedingt den Zusatz „Ich bin kein Wissenschaftler“ anfügen muss.
    Selbst wenn man Wissenschaftler ist, ist man wahrscheinlich kein Wissenschaftler in diesem Fachgebiet. Das ist ähnlich wie „Ich bin kein Anwalt, und selbst wenn ich einer wäre, wäre ich nicht dein Anwalt“. Ich war ebenfalls Wissenschaftler, aber nicht in diesem Bereich; deine Vermutung wirkt mindestens so plausibel wie meine, vielleicht sogar plausibler.

• Wenn der Ring rotiert und die Dichte Schwarzer Löcher mit zunehmender Größe abnimmt (https://www.youtube.com/watch?v=71eUes30gwc), könnte es dann in unserem Universum ein rotierendes Gödel-Universum geben?
  Ich frage mich auch, ob man einen Raumbereich konstruieren könnte, der Zeitreisen in eingeschränkter Form ermöglicht.

  • Die kurze Antwort lautet: Nein. Erforderlich wäre nicht die Rotation physischer Objekte, sondern die Rotation der Raumzeit selbst.
    Es wäre möglich, wenn man die Objekte nicht durch ihre eigene Rotation, sondern durch die Rotation der Raumzeit gemeinsam rotieren lassen könnte; aber derzeit ist kein Mechanismus bekannt, der so etwas ermöglichen würde.
  • Das ähnelt der Handlung von https://en.wikipedia.org/wiki/Ring_(Baxter_novel).

• Weiß jemand, wie schnell sich der Big Ring am Himmel weiterdreht?

  • Ich weiß nicht, wo ich morgen sein werde, aber heute habe ich dieses Zitat verstanden.
  • Mehr als ein Jahr.

• Link zum Paper: https://arxiv.org/abs/2402.07591

• Mir kam die Methode der „Kreise am Himmel“ in den Sinn, die bei der Untersuchung der Topologie des Universums helfen kann.
  https://mphitchman.com/geometry/section8-3.html
  Ich glaube, ich habe zuerst in dem Buch „The Shape of Space“ davon gelesen.

• Schauen wir vielleicht in die falsche Richtung? Es gehört zu den menschlichen Eigenschaften, in zufälligem Rauschen Muster zu finden.
  Oder es könnte etwas Näheres geben, das unsere Sicht auf diese Region verzerrt. Andererseits bringt Komplexität manchmal unerwartete Regelmäßigkeiten hervor; vielleicht waren die Bedingungen zur Zeit des Urknalls also nicht so gleichmäßig, wie man denkt.

• Diese Struktur ist seltsam, weil sie kein Ring, sondern eine Spirale ist.
  Dr. Becky behandelt solche Phänomene in einem zugänglichen Format: https://www.youtube.com/@DrBecky/videos

• Offensichtlich ist es eine Kardaschow-Typ-III-[1]-Zivilisation.
  [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale

  • Oder es könnte ein seltsamer Linseneffekt sein. Gibt es bei Gravitationslinsen nicht logarithmische Effekte?
    Es gibt auch den alten Witz, dass man in Daten auf logarithmischer Skala mit einem ausreichend dicken Stift jede Linie anpassen kann. Diese Galaxien bilden untereinander ja auch keinen perfekten Kreis. Dass der Bogen einen ähnlichen Fokus wie der Ring hat, wird sich am Ende vermutlich als irgendetwas herausstellen.
  • Ich halte diese Erklärung zwar für unwahrscheinlich, aber es stimmt, dass man auf kosmologische Distanzen schauen muss, wenn man außerirdische Zivilisationen finden will.
    Auf solchen Distanzen lässt sich das Fermi-Argument umgehen. Sollte es allerdings zu so einer Entdeckung kommen, wäre das auch ein ziemlich starkes Indiz dafür, dass wir niemals Überlichtgeschwindigkeit erreichen werden.
  • Es ist keine einzelne Galaxie, sondern ein Ring aus Galaxien.
  • Das wäre eher Typ IV oder Typ V.

• Schön, endlich haben wir Boulder’s Ring gefunden.
  Merkwürdig, dass er nicht mitten im Great Attractor liegt, aber vielleicht war es ja ein Prototyp der Xeelee.