Die mysteriöse Entdeckung kosmischer Strukturen

Der Big Ring, dessen Name eine gewaltige Untertreibung ist, ist eine nahezu perfekt kreisförmige Gruppe von Galaxien und Galaxienhaufen mit einem Durchmesser von etwa 1,3 Milliarden Lichtjahren und einem Umfang von etwa 4 Milliarden Lichtjahren. Wenn er mit bloßem Auge sichtbar wäre, hätte er die Größe von 15 vollen Monden am Nachthimmel.

Es ist schwer zu übertreiben, wie unglaublich gigantisch das ist. Galaxiensuperhaufen sind normalerweise die größten, relativ häufig vorkommenden Strukturen im Universum und messen über hundert Millionen Lichtjahre. Diese können sich zu Filamenten verbinden, die einige hundert Millionen Lichtjahre lang sind und Teil des kosmischen Netzes bilden.

Nicht nur ist der Big Ring größer als diese, sondern auch größer, als es für jede Struktur jemals möglich sein sollte. Laut dem Kosmologischen Prinzip, einem fundamentalen Bestandteil der physikalischen Kosmologie, sollte das Universum aus jeder Richtung betrachtet homogen und gleichmäßig aussehen. Klar, es gibt zufällige Variationen in der Verteilung von Sternen und Galaxien, aber auf den größten Skalen verschmilzt alles zu einem homogenen Muster. Das Kosmologische Prinzip setzt eine obere Grenze von 1,2 Milliarden Lichtjahren für die Größe von Strukturen - eine Grenze, die der Big Ring offensichtlich missachtet.

Die kosmologische Revolution

Wenn es sich um eine einmalige Entdeckung handeln würde, könnte es verlockend sein, den Big Ring als Anomalie oder Fehler abzutun. Aber er ist nicht die einzige "unmögliche" Riesenstruktur da draußen - und er ist nicht einmal die größte. Vor zwei Jahren entdeckte die Astronomin Alexia Lopez an der University of Central Lancashire eine 3,3 Milliarden Lichtjahre lange Bogenstruktur namens der Riesenbogen. Im Jahr 2015 entdeckten andere Wissenschaftler den Giant GRB Ring mit einem erstaunlichen Durchmesser von 5,6 Milliarden Lichtjahren. Und dann gibt es noch die Hercules-Corona Borealis Great Wall, ein Galaxienfilament, das unglaubliche 10 Milliarden Lichtjahre erreicht (obwohl ihr Status als einzelne Struktur umstritten ist).

Seltsamerweise wurden der Big Ring und der Riesenbogen im selben Bereich des Himmels entdeckt, in etwa der gleichen Entfernung - 9,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Es besteht die Möglichkeit, dass die beiden tatsächlich Teil einer einzigen, noch größeren Struktur sind.

Mit den vielen Rückschlägen, die das Kosmologische Prinzip in den letzten Jahren erlitten hat, könnten Wissenschaftler nach ausgefalleneren Modellen suchen. Diese Art von Riesenstrukturen könnte durch eindimensionale Defekte namens kosmische Strings entstehen. Oder sie könnten ein Nebenprodukt von Roger Penroses Modell der konformen zyklischen Kosmologie (engl. Conformal Cyclic Cosmology: CCC) sein, das im Grunde besagt, dass unser Universum ein Glied in einer unendlichen Kette ist, in der der Zusammenbruch eines Universums einen Urknall erzeugt, der das nächste hervorbringt.

Die Forschung wurde auf der 243. Tagung der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft (AAS) am 10. Januar vorgestellt.