Les astronomes ont découvert une structure cosmique si grande qu’elle menace de perturber toute notre compréhension de l’univers. Le rayon du grand anneau représente environ 3 % du rayon de l’ensemble de l’univers observable, et il pourrait lui-même faire partie d’une structure plus vaste. Le nom discret du Grand Anneau est un groupe presque parfaitement circulaire de galaxies et d'amas de galaxies d'un diamètre d'environ 1,3 milliard d'années-lumière et d'une circonférence d'environ 4 milliards d'années-lumière. Si elle était visible à l’œil nu, sa taille équivaudrait à 15 pleines lunes dans le ciel nocturne.
"Incroyable" est un euphémisme pour décrire à quel point c'est énorme. Les superamas de galaxies sont généralement les plus grandes structures relativement communes de l’univers, mesurant plus de 100 millions d’années-lumière. Ils peuvent se connecter en filaments de plusieurs centaines de millions d’années-lumière, formant une partie de la toile cosmique.
Non seulement les macrocycles sont plus grands que ces structures, mais ils sont aussi plus grands que n’importe quelle structure. Selon les principes cosmologiques (un élément fondamental de la cosmologie physique), l’univers devrait être uniforme dans toutes les directions pour tout observateur, où qu’il se trouve dans l’univers. Bien sûr, il existe des variations aléatoires dans la répartition des étoiles et des galaxies, mais aux plus grandes échelles, elles se mélangent toutes pour former un motif homogène, de type statique. Les principes cosmologiques fixent une limite supérieure de 1,2 milliard d'années-lumière à la taille de toute structure - une limite que les Grands Anneaux ignorent ouvertement. Pour utiliser une autre analogie, il serait presque impossible que les parasites de votre téléviseur s'alignent sur une grande image de la Joconde.
S’il ne s’agissait que d’une découverte ponctuelle, nous considérerions probablement le macrocycle comme une anomalie ou un bug. Mais ce n’est pas la seule mégastructure « impossible », ni même la plus grande. Il y a deux ans, la même astronome, Alexia Lopez de l'Université de Central Lancashire, a découvert une structure en forme de croissant de 3,3 milliards d'années-lumière appelée « Arc géant ». En 2015, d’autres scientifiques ont découvert un anneau géant GRB d’un diamètre stupéfiant de 5,6 milliards d’années-lumière. Il y a aussi la Grande Muraille Hercules-Corona Borealis, un incompréhensible filament de galaxies s'étendant sur 10 milliards d'années-lumière (bien que son statut de structure unique soit discutable).
Ce qui est encore plus étrange, c'est que les anneaux géants et les arcs géants ont été découverts dans la même zone du ciel et à peu près à la même distance – à 9,2 milliards d'années-lumière de la Terre. L'équipe dit qu'il est possible que les deux objets fassent en réalité partie d'une structure plus vaste.
"Sur la base de la théorie cosmologique actuelle, nous pensons que des structures de cette échelle sont impossibles à exister", a déclaré Lopez. "Nous pensons qu'il n'y a peut-être qu'une seule très grande structure dans tout l'univers observable. Cependant, il est très fascinant que les grands anneaux et les arcs géants soient deux structures énormes et même voisines cosmologiques."
Ces dernières années, les principes cosmologiques ont été remis en question à plusieurs reprises et les scientifiques devront peut-être étudier des modèles plus bizarres. Ces structures géantes peuvent être générées par des défauts unidimensionnels appelés cordes cosmiques. Ou bien ils pourraient être un sous-produit du modèle de cosmologie cyclique conforme (CCC) de Roger Penrose, qui soutient essentiellement que notre univers est un maillon d'une chaîne infinie, l'effondrement d'un univers produisant le Big Bang, qui donnera naissance au suivant.
Il ne fait aucun doute que les astronomes continueront à rechercher d’autres structures aussi massives pour aider à résoudre ce plus grand mystère.
La recherche a été présentée le 10 janvier lors de la 243e réunion de l'American Astronomical Society (AAS).