Een boog van sterrenstelsels die 3,3 miljard lichtjaar lang is – zo’n 3,5 procent van het waarneembare universum – botst met een van de pijlers van ons begrip van de kosmos.

Kosmoloog Alexia Lopez van de Engelse University of Central Lancashire ontdekte de structuur en noemde hem de Giant Arc, de reuzenboog. De boog is niet te zien als zichtbaar licht. Was dat wel het geval geweest, dan was hij aan de nachthemel net zo lang geweest als twintig volle manen naast elkaar.

Lopez ontdekte de boog door licht te bestuderen van zo’n 40.000 quasars. Dat zijn verre sterrenstelsels met een heldere, actieve kern. Lopez zocht naar aanwijzingen die lieten zien dat het licht onderweg was geabsorbeerd door geïoniseerd magnesium – wat zou betekenen dat het door een gaswolk rond een sterrenstelsel tussen de quasar en de aarde was gereisd.

Zwijgend higgsboson
LEES OOK
Zwijgend higgsboson
De Giant Arc is de rij sterrenstelsels in het midden van deze afbeelding. Beeld: ALEXIA M. LOPEZ/Jeremiah Horrock.

Lopez ontdekte in de richting van het sterrenbeeld Ossenhoeder een boog van tussen de 45 en 50 overlappende sterrenstelsels, of clusters van sterrenstelsels. De hele structuur is 3,3 miljard lichtjaar lang, en bevindt zich op een afstand van ongeveer 9,2 miljard lichtjaar van de aarde.

‘Als je 15 van deze Giant Arcs zou hebben, zouden ze van hier tot de rand van het waarneembare heelal reiken’, zegt Lopez, die de vondst op 7 juni presenteerde op een bijeenkomst van de American Astronomical Society.

Geen toeval

Het waarneembare heelal is 93 miljard lichtjaar breed. De boog is dus een enorme kosmologische structuur. Volgens Lopez is het uiterst onwaarschijnlijk dat zo’n groot ding per toeval is ontstaan. De kans daarop is slechts 0,0003 procent.

Daarentegen druist de grootte van de boog in tegen een belangrijke pijler in het standaardmodel over hoe het heelal is ontstaan en geëvolueerd: het kosmologisch principe. Dat principe stelt dat het heelal er over afstanden van meer dan 1,2 miljard lichtjaar overal ongeveer hetzelfde uit zou moeten zien. Zo’n boog zou dus niet mogen bestaan.

De Giant Arc is in het gezelschap van nog een aantal structuren die niet passen bij het kosmologisch principe. Zijn vondst geeft extra reden om te twijfelen aan het bestaande beeld van hoe het heelal is geëvolueerd.

‘Als het kosmologisch principe niet klopt, dan valt ons standaardmodel van het heelal zo’n beetje in duigen’, zegt Lopez. ‘Er zijn alternatieve theorieën die kunnen helpen bij het verklaren van grootschalige structuren, maar het standaardmodel is gebaseerd op het kosmologisch principe: het heelal moet homogeen en isotroop zijn. Dit zou vérgaande gevolgen kunnen hebben.’

kosmisch rariteitenkabinet
LEESTIP: In Het kosmisch rariteitenkabinet maak je kennis met meer bizarre bewoners van onze kosmos. Te koop in onze webshop.