30亿光年长的星系弧可能挑战宇宙学

一个巨大的星系弧似乎在遥远的宇宙中延伸超过30亿光年。如果弧线被证明是真实的，它将挑战宇宙学的一个基本假设：在大尺度上，无论你从哪里看，宇宙中的物质都是均匀分布的。

“它会颠覆我们所知的宇宙学，”宇宙学家亚历克西娅·洛佩兹(AlexiaLopez)在6月7日美国天文学会虚拟会议的新闻发布会上说。“我们的标准模型，不要说得太重，有点落空了。”

英国普雷斯顿中央兰开夏大学的洛佩兹及其同事通过研究斯隆数字巡天计划捕获的约40,000个类星体的光，发现了所谓的结构，他们简称为巨弧。类星体是巨大星系的发光核心，距离如此遥远以至于它们看起来像光点。在前往地球的途中，其中一些光被前景星系内和周围的原子吸收，在最终到达天文学家望远镜的光中留下特定的特征(SN:7/12/18)。

巨弧的特征是镁原子失去了一个电子，在大约92亿光年外的星系晕中。洛佩兹报道说，被这些原子吸收的类星体光勾勒出数十个星系的近乎对称的曲线，横跨大约可观测宇宙半径的十五分之一。人眼在天空中看不到这个结构本身，但如果你能看到它，弧形的跨度大约是满月宽度的20倍。

“这是对宇宙在大尺度上是均匀的假设的一个非常基本的检验，”牛津大学的天体物理学家SubirSarkar说，他研究宇宙中的大尺度结构，但没有参与这项新工作。如果巨弧是真实的，“这是一件非常重要的事情。”

但萨卡还不相信这是真的。“我们的眼睛倾向于捕捉模式，”萨卡说，并指出有些人声称看到宇宙学家斯蒂芬霍金的姓名首字母写在宇宙微波背景的波动中，宇宙微波背景是宇宙中最古老的光。

洛佩兹进行了三项统计测试，以计算出星系偶然排列成巨大弧线的几率。这三者都表明该结构是真实的，其中一项测试超过了物理学家的黄金标准，即它是统计侥幸的几率小于0.00003%。

这听起来不错，但可能还不够，Sarkar说。“现在，我会说证据很诱人，但还不够令人信服，”他说。来自洛佩兹团队和其他人的更多观察可以证实或驳斥巨弧。

如果它是真实的，巨弧将加入宇宙中越来越多的大型结构，这些结构加在一起将打破宇宙学的标准模型。该模型假设当你观察足够大的空间时——大约10亿光年以上——物质分布均匀。巨弧出现的时间大约是该理论阈值的三倍。它加入了其他具有类似最高级名称的结构，如斯隆长城、巨型伽马射线爆环和巨大的类星体群。

“我们可以拥有一个大规模的结构，这可能只是一个统计上的侥幸，”洛佩兹说。“那不是问题。所有这些加在一起，使问题变得更大。”