В 2021 году группа астрономов зафиксировала дугообразную структуру неподалеку от созвездия Ботеса. Эта дуга просто невероятна по своим масштабам: ее ширина достигает 3,3 миллиарда световых лет, что составляет 1/15 радиуса всей наблюдаемой Вселенной. Для сравнения, Млечный Путь кажется каплей в океане рядом с этой гигантской дугой.
Однако настоящим потрясением стало второе открытие, сделанное спустя всего пару лет. В том же регионе, рядом с первой находкой, ученые обнаружили еще одну мегаструктуру — кольцо диаметром в 1,3 миллиарда световых лет. Его окружность простирается на невероятные 4 миллиарда световых лет. Это открытие окончательно взволновало научное сообщество.
Такие колоссальные объекты гораздо больше известных ранее сверхскоплений галактик. К примеру, сверхскопление Девы, в котором находится наша галактика, имеет диаметр всего 100 миллионов световых лет, что делает его карликом по сравнению с новыми находками. Даже знаменитая Великая стена Слоуна, ранее считавшаяся крупнейшей структурой во Вселенной, меркнет перед этими гигантами.
Что делает эту находку особенно интересной — это удивительно правильная форма дуги и кольца. Большинство мегаструктур, таких как Слоанская стена, имеют хаотичную форму, поскольку они образуются случайным распределением материи под воздействием гравитации. Но эти две структуры поражают своей симметрией и аккуратностью, что вызывает недоумение среди ученых.
На первый взгляд, может показаться, что гигантская дуга и кольцо состоят из обычных галактик. Но их яркость настолько мала, что они остаются почти невидимыми для стандартных наблюдений. Обнаружить их удалось благодаря квазару, находящемуся позади этих структур. Квазар, являющийся крайне ярким источником света, позволил ученым зафиксировать слабое свечение галактик, скрывавшихся до этого момента.
Но что самое интересное, оба объекта находятся на одинаковом расстоянии от Земли, что означает, что они существовали в одно и то же время — примерно 9,2 миллиарда лет назад, когда Вселенная была намного моложе и меньше. Это противоречит теории о том, что в то время такие огромные структуры не могли существовать, ведь Вселенная тогда была более однородной.
Исследователи предложили несколько гипотез, чтобы объяснить происхождение этих структур. Одна из них — барионные акустические колебания (БАО), которые теоретически могли создавать структуры подобного масштаба. Однако дальнейшие исследования показали, что БАО порождают трехмерные объекты, тогда как дуга и кольцо являются плоскими. Это заставило ученых искать другие объяснения.
Одной из возможных гипотез стало существование космических струн — одномерных объектов, образовавшихся в ранней Вселенной. Эти «нити» невероятно тонки, но содержат колоссальную энергию, и их движение могло создать такие массивные структуры. Хотя существование космических струн остаётся теоретическим, оно позволяет объяснить природу этих объектов.
Самая интригующая гипотеза основывается на конформной циклической космологии Роджера Пенроуза. Согласно его теории, Вселенная проходит бесчисленные циклы рождения и смерти. Возможно, эти гигантские структуры являются следами предыдущего цикла существования Вселенной. Хотя эта гипотеза все еще вызывает споры, она открывает новое измерение в понимании космологии.