Les scientifiques ont découvert une structure massive en forme d'anneau – environ 1,3 milliard d'années-lumière de diamètre – et disent qu'elle est si grande qu'elle remet en question notre compréhension de l'univers.

Cette structure ultra-massive, appelée Grand Anneau, qui mesure environ quatre milliards d'années-lumière de circonférence, a été repérée dans l'univers lointain, à environ 9,2 milliards d'années-lumière.

Le Grand Anneau est composé de galaxies et d'amas de galaxies, et son diamètre semble être environ 15 fois celui de la Lune dans le ciel nocturne vu de la Terre.

Il s'agit de la deuxième structure cosmique de cette taille identifiée par Alexia Lopez, doctorante à l'Université de Central Lancashire (UCLan) qui a également découvert l'arc géant – qui s'étend sur 3,3 milliards d'années-lumière de l'espace – il y a environ trois ans.

« Aucune de ces structures supermassives n'est facile à expliquer dans notre compréhension actuelle de l'univers », a-t-elle déclaré.

« Leurs tailles extrêmement grandes, leurs formes distinctives et leur proximité cosmique nous disent certainement quelque chose d’important – mais quoi exactement ?

Les découvertes de Lopez – présentées lors de la 243e réunion de l'American Astronomical Society (AAS) – semblent remettre en question le principe cosmologique, selon lequel à grande échelle, l'univers devrait être à peu près le même partout.

Le consensus général est que de grandes structures se forment dans l’univers par un processus connu sous le nom d’instabilité gravitationnelle, mais il existe une limite à leur taille, qui est d’environ 1,2 milliard d’années-lumière.

Tout ce qui est plus grand n’aura pas assez de temps pour se former.

« Le principe cosmologique suppose que la partie de l’univers que nous pouvons voir est considérée comme un « échantillon juste » de ce à quoi nous nous attendons à ce que le reste de l’univers ressemble », a déclaré Lopez.

« Nous nous attendons à ce que la matière soit répartie uniformément partout dans l'espace lorsque nous regardons l'univers à grande échelle, de sorte qu'il ne devrait y avoir aucune irrégularité notable au-dessus d'une certaine taille.

« Les cosmologues calculent la distance maximale théorique actuelle des structures à 1,2 milliard d’années-lumière, mais ces deux structures sont beaucoup plus grandes – l’arc géant est environ trois fois plus grand et la circonférence du grand anneau est comparable à la longueur de l’arc géant. arc géant.

« D'après les théories cosmologiques actuelles, nous ne pensions pas que des structures à cette échelle étaient possibles. »

Il existe également de grandes structures similaires découvertes par d'autres cosmologistes, telles que la Grande Muraille de Sloan, longue d'environ 1,5 milliard d'années-lumière, et le mur du pôle Sud, qui s'étend sur 1,4 milliard d'années-lumière.

Mais la plus grande entité identifiée par les scientifiques est un amas massif de galaxies appelé Grande Muraille d’Hercule-Corona Borealis, qui mesure environ 10 milliards d’années-lumière.

A titre de comparaison, le diamètre de l'univers observable est d'environ 93 milliards d'années-lumière.

Le grand anneau et l'arc géant apparaissent dans le même quartier, près de la constellation du Bouvier le Bouvier, a déclaré Mme Lopez.

Alors que le grand anneau apparaît comme un anneau presque parfait dans le ciel, l'analyse de Mme Lopez suggère qu'il a une forme enroulée – comme un tire-bouchon – avec sa face affleurant la Terre.

« Les données que nous examinons remontent si loin qu'il a fallu la moitié de la vie de l'univers pour nous parvenir – à une époque où l'univers était environ 1,8 fois plus petit qu'il ne l'est aujourd'hui », a déclaré Mme Lopez.

« Le Grand Anneau et l'Arc Géant, individuellement et ensemble, nous offrent un grand puzzle cosmique alors que nous travaillons à comprendre l'univers et son évolution. »

Mme Lopez, avec son conseiller le Dr Roger Close, également de l'Université de Californie, et son collaborateur Gerard Williger de l'Université de Louisville aux États-Unis, ont utilisé une technique appelée magnésium II (MgII) pour faire ces découvertes.

Il s’agit de transformer les quasars – des objets célestes très actifs et lumineux trouvés au centre de certaines galaxies – en lampes géantes permettant d’observer la matière cosmique et les galaxies de l’univers qui autrement seraient invisibles.

Commentant la recherche, le professeur Don Polacco, du département de physique de l'université de Warwick, a déclaré que des recherches supplémentaires devaient être menées pour confirmer si ces très grandes structures avaient été découvertes.

« La probabilité que cela se produise est très faible, donc les auteurs spéculent que les deux objets sont effectivement connectés et forment une structure plus grande », a-t-il déclaré.

« La question est donc de savoir comment réaliser des structures aussi grandes ?

« Il est très difficile d'imaginer un mécanisme susceptible de produire ces structures. Les auteurs spéculent donc que nous observons des vestiges de l'univers primitif dans lesquels des vagues de matière de haute et de basse densité sont gelées dans le milieu extragalactique. »