Grote Muur in Hercules–Corona Borealis
De Hercules-Corona Borealis Grote Muur is de grootste bekende bovenbouw in het universum.
Het is een enorme groep van melkwegstelsels die een gigantisch plaatachtig patroon vormen. Het is ongeveer 10 miljard lichtjaren lang, 7,2 miljard lichtjaren breed en bijna 1 miljard lichtjaren dik. Het is ongeveer 10 miljard lichtjaren weg in de sterrenbeelden Hercules en Corona Borealis, vandaar de naam.
Het werd ontdekt in november 2013 door het in kaart brengen van gammastraaluitbarstingen. Het zijn zeer lichtgevende explosies van verre, massieve sterren, de krachtigste explosies in het heelal. Een typische uitbarsting geeft meer energie vrij in minder dan een tiende van een seconde dan de zon in zijn hele leven van 10 miljard jaar.
Gamma-uitbarstingen zijn zeer zeldzaam: in een typisch melkwegstelsel gebeurt er maar één om de paar miljoen jaar. De sterren die deze explosies veroorzaken zijn zeer massief, dus het materiaal dat nodig is om ze te vormen moet in grote hoeveelheden aanwezig zijn. Deze explosies kunnen dus gebruikt worden om op te sporen of er een melkwegstelsel in die richting is, of dat er een grote groep materie in zit.
Tussen 1997 en 2012 brachten astronomen deze uitbarstingen aan de hemel in kaart, met behulp van de robotsatellieten Swift en Fermi die op zoek gaan naar gammastraaluitbarstingen en hun roodverschuivingen meten. In de kaart die ze maakten, zagen ze iets interessants; 14 gammastraaluitbarstingen hebben zeer gelijkaardige roodverschuivingen en liggen zeer dicht bij elkaar. Dit betekent dat er een zeer grote groep van melkwegstelsels en materie in de regio is. Ze zeggen dat uit het meten van deze uitbarstingen een zeer grote structuur komt met een diameter van 10 miljard lichtjaren.
Ter vergelijking: de Melkweg, het melkwegstelsel waarin we leven, meet slechts 100.000 lichtjaren, en de afstand van de Melkweg tot het Andromeda-sterrenstelsel meet slechts 2,5 miljoen lichtjaren. De Enorme-LQG (de Enorme Grote Quasar Groep), de vorige grootste structuur in het universum, is 4 miljard lichtjaren lang.
De ontdekking van de Hercules-Corona Borealis Grote Muur is in tegenspraak met een theorie van Albert Einstein die bekend staat als het kosmologische principe. Het kosmologische principe zegt dat het hele universum ongeveer gelijk is; elke twee regio's in het universum zullen erg op elkaar lijken, zelfs als die twee regio's erg ver uit elkaar liggen, ervan uitgaande dat die regio's een omvang hebben die groter is dan 250 tot 300 miljoen lichtjaar. De maximale grootte van structuren moet ongeveer 1,2 miljard lichtjaar zijn op basis van bovenstaande betekenis, en geen enkele structuur mag groter zijn dan dat, ervan uitgaande dat de materie gelijkelijk verdeeld is vanaf de oerknal. De structuur is echter acht keer zo groot als de limiet, wat in tegenspraak is met het kosmologische principe.
De structuur is ook in tegenspraak met de theorieën over de evolutie van het universum. De structuur is 10 miljard lichtjaren weg, wat betekent dat we de structuur 10 miljard jaar geleden zien, toen het universum nog maar 13,8 miljard jaar oud was, en het licht ervan ons net naderde. De tijdspanne van 13,8 miljard jaar is te kort om een gigantische structuur van 10 miljard lichtjaren lang te kunnen vormen. Zelfs Istvan Horvath, de ontdekker van de structuur, zegt dat hij geen idee heeft hoe de structuur zich in die tijd heeft gevormd. Voorlopig is het bestaan van de structuur nog steeds een mysterie voor kosmologen.
Een enorme melkwegcluster genaamd MACS J0717.5+3745, die mogelijk vergelijkbaar is met de Hercules-Corona Borealis Great Wall.
Vragen en antwoorden
V: Wat is de Hercules-Corona Borealis Grote Muur?
A: De Grote Muur Hercules-Corona Borealis is de grootste bekende superstructuur in het heelal. Het is een enorme groep van sterrenstelsels die een reusachtig plaatvormig patroon vormen dat ongeveer 10 miljard lichtjaar lang, 7,2 miljard lichtjaar breed en bijna 1 miljard lichtjaar dik is.
V: Hoe is het ontdekt?
A: De Hercules-Corona Borealis Grote Muur werd in november 2013 ontdekt door gammastraaluitbarstingen in kaart te brengen. Dit zijn zeer lichtgevende explosies van verre, massieve sterren, die in minder dan een tiende van een seconde meer energie vrijgeven dan de zon in haar hele leven van 10 miljard jaar. Gamma-ray bursts zijn zeer zeldzaam, maar ze kunnen worden gebruikt om na te gaan of er een sterrenstelsel of grote groep materie in die richting ligt. Astronomen brachten deze uitbarstingen tussen 1997 en 2012 in kaart met de robotsatellieten Swift en Fermi en merkten iets interessants op: 14 gammastraaluitbarstingen hadden een zeer vergelijkbare roodverschuiving en lagen dicht bij elkaar, wat erop wijst dat er een grote groep sterrenstelsels en materie in dat gebied was.
V: Hoe verhoudt deze structuur zich tot andere structuren?
A: De Huge Large Quasar Group (de vorige grootste structuur) is 4 miljard lichtjaar lang, terwijl de Melkweg slechts 200.000 lichtjaar lang is en de afstand van de Melkweg tot het Andromedastelsel slechts 2,5 miljoen lichtjaar bedraagt. Deze structuur is echter 10 miljard lichtjaar lang, waardoor hij 8 keer groter is dan enige andere bekende structuur.
V: Welke theorie spreekt dit tegen?
A: Deze ontdekking is in tegenspraak met het kosmologisch principe van Albert Einstein, dat stelt dat twee gebieden in het heelal op elkaar lijken, zelfs als ze ver van elkaar verwijderd zijn, zolang die gebieden groter zijn dan 250 tot 300 miljoen lichtjaar - maximale afmetingen voor structuren moeten ongeveer 1,2 miljard lichtjaar zijn op basis van deze betekenis - maar deze structuur overschrijdt die grens door 8 keer groter te zijn dan verwacht, wat in tegenspraak is met Einsteins theorie.
V: Waarom blijft zijn bestaan nog steeds een mysterie?
A: Het bestaan ervan blijft mysterieus omdat het binnen een periode van 3,8 miljard jaar werd gevormd, aangezien de vorming ervan langer zou hebben geduurd gezien zijn omvang - 10 miljard lichtjaar - in vergelijking met het begin van het universum 13,8 miljard jaar geleden, toen de lichten ons net begonnen te naderen.
V: Welk idee suggereert dat de Big Bang onjuist zou kunnen zijn vanwege deze ongelooflijke kosmische structuur?
A: Sommigen suggereren dat de oerknal onjuist zou kunnen zijn als gevolg van deze ongelooflijke kosmische structuur, omdat deze binnen 3,8 miljard jaar werd gevormd, aangezien de vorming langer zou hebben geduurd gezien de omvang ervan, vergeleken met het begin van het heelal 13,8 miljard jaar geleden toen de lichten ons net begonnen te naderen.
