ring

De waargenomen ring van gammaflitsen wijst op een structuur van vijf miljard lichtjaar doorsnee.

Vijf miljard lichtjaar grote ring grootste structuur ooit aangetroffen

Astronomen troffen een ring van gammaflitsen aan met een doorsnede van rond de vijf miljard lichtjaar. Deze ontdekking, die volgens mainstream kosmologische theorieën onmogelijk is, zet deze op zijn kop, zeggen de ontdekkers.

De structuur is ontdekt door een team van Hongaren en Amerikanen onder leiding van prof. Lajos Balász van het Konkoly Observatorium in Boedapest.

De waargenomen ring van gammaflitsen wijst op een structuur van vijf miljard lichtjaar doorsnee.
De waargenomen ring van gammaflitsen wijst op een structuur van vijf miljard lichtjaar doorsnee.

Het waarneembare heelal is honderd miljard lichtjaar in doorsnede en het heelal is, volgens recente schattingen, rond de 13,7 miljard jaar geleden ontstaan. Dat maakt wel duidelijk hoe absurd groot deze structuur is.

Gammaflitsen zijn extreem energierijke explosies,die in enkele seconden evenveel energie produceren als de zon in zijn gehele bestaan van tien miljard jaar. Astrofysici denken dat gammaflitsen ontstaan, as extreem zware sterren instorten tot zwart gat. Daarom kunnen gammaflitsen ook op miljarden lichtjaar afstand waargenomen worden en gebruiken astronomen gammaflitsen om de plaats van ver weg gelegen sterrenstelsels te bepalen.

Ring van gammaflitsen
De gammaflitsen die de nieuw ontdekte ring vormen, werden waargenomen door een groep satellieten en op aarde gebaseerde gammatelescopen. De plaatsen van oorsprong van de gammaflitsen lijken alle op een gelijke afstand van ons te staan – rond 7 miljard lichtjaar – in een cirkel met een doorsnede van 36 graden. Dat is meer dan zeventig maal de schijnbare doorsnede van de zon of de maan aan de hemel. Een werkelijk enorme structuur dus. Een eenvoudige berekening leert dan dat de ring een doorsnede van meer dan 5 miljard lichtjaar heeft. Volgens Balász is er minder dan 1:20.000 kans dat dit patroon door toeval ontstond. Als je door een bolschil heenkijkt, lijkt het op een ring. Planetaire nevels, bijvoorbeeld, zien er uit als ringen, maar zijn  in feite bolschillen gas van geëxplodeerde sterren. Het team denkt daarom dat het hier ook om een bolschilachtige structuur moet gaan.

Kosmologisch principe
Nu is er alleen een probleem. Volgens de bestaande kosmologische theorieën is deze ring tien maal zo groot als volgens standaard theorieën mogelijk is. De grootste structuren die in de kosmische achtergrondstraling werden gevonden, zijn maar een tiende van deze grootte. Het kosmologische principe stelt dat het heelal er overal ruwweg hetzelfde uitziet. Dat wil zeggen, dat als je bijvoorbeeld vijf miljard lichtjaar ver reist met oneindige snelheid en je kijkt om je heen, het heelal er ongeveer hetzelfde uitziet als hier.  Als er dergelijke structuren bestaan als dit, klopt dit niet meer.

Botsing met ander heelal?
Een mogelijkheid die niet geopperd is door Balász en zijn team, maar goed aan zou sluiten bij eerdere waarnemingen van enorme ringen, is een botsing met een ander heelal. Het heelal is volgens de heersende theorieën een vierdimensionale sfeer. Als het heelal bij het uitzetten botst met een ander heelal, zou de botsingszone er uitzien als een boloppervlak. Een fascinerende gedachte. Niet alleen dat er andere heelallen bestaan, maar ook dat we naar een ander heelal kunnen reizen.

Bron
L.G. Balász et al., A giant ring-like structure at 0.78 < z < 0.86 displayed by GRBs, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2015

Hoag's Object: een ring van jonge sterren rond een bolvormig melkwegstelsel is nog steeds niet verklaard.

Geheimzinnige ring op 600 miljoen lichtjaar afstand

Hoag’s Object, een ring zo groot als een melkwegstelsel, is al meer dan een halve eeuw geleden ontdekt door de Amerikaanse astronoom Art Hoag.
Hoags Object staat zeshonderd miljoen lichtjaar ver weg. Dat wil zeggen dat het licht dat we nu zien is uitgezonden toen hier op aarde de eerste fossielen van meercellige dieren ontstonden. Waar komt deze raadselachtige ring vandaan?

Hoag's Object: een ring van jonge sterren rond een bolvormig melkwegstelsel is nog steeds niet verklaard.
Hoag's Object: een ring van jonge sterren rond een bolvormig melkwegstelsel is nog steeds niet verklaard.

Hoag’s Object bestaat uit een ring met een doorsnede van 120.000 lichtjaar (ons melkwegstelsel is honderdduizend lichtjaar in doorsnede).  Merkwaardig aan de ring is dat hij stabiel is en uit jonge, blauwe reuzensterren bestaat. De kern bestaat uit veel oudere, kleinere rode sterren. Ook is de ruimte tussen het elliptische E0 melkwegstelsel in het centrum en de ring vrijwel leeg.

Er zijn meer ringvormige melkwegstelsels bekend. Deze zijn meestal het gevolg van de botsingen van twee andere melkwegstelsels. Opvallend aan dit stelsel is dat de roodverschuiving van de ring exact gelijk is aan de roodverschuiving van de bolvormige sterrenhoop in het centrum. Dat wil zeggen dat ring en bolvormige sterrenhoop bij elkaar horen en in een stabiele configuratie verbonden zijn. Blauwe sterren leven over het algemeen naar astron0mische begrippen kort: enkele tientallen tot honderden miljoenen jaren. Ze moeten dus vrij kort geleden ontstaan zijn.

Volgens een moderne theorie zijn de sterren het gevolg van een botsing tussen een grotere en een kleinere melkweg. De zwaartekrachtseffecten verdichtten het interstellaire stof op de plek waar zich de ring bevindt zo sterk, dat de kritische massa hoog genoeg werd voor de vorming van sterren. De ring moet zich volgens deze theorie snel naar buiten verplaatsen.

Een meer omstreden theorie stelt dat de ring het resultaat is van elektrische stromen op kosmische schaal. Elektrische stromen hebben de neiging samen te trekken. Inderdaad is recent ontdekt dat de helft van alle baryonische materie (d.w.z. materie die, zoals op aarde, uit protonen, neutronen en elektronen bestaat) in het heelal bestaat uit plasmawolken tussen melkwegstelsels. Plasma is een extreem heet mengsel van losgeslagen elektronen en atoomkernen dat (afhankelijk van de dichtheid uiteraard) goed stroom geleidt. Misschien dat er voortdurende verjonging van melkwegstelsels plaatsvindt via deze plasmawolken.