Huge-LQG

Nhóm Quasar rất lớn, (Huge-LQG, còn được gọi là U1.27) (viết tắt của Huge Largest Quasar Group) là một cấu trúc có thể hoặc cấu trúc giả của 73 quasar, được gọi là một nhóm chuẩn tinh lớn, có chiều dài khoảng 4 tỷ năm ánh sáng. Khi phát hiện ra năm 2013, nó được xác định là cấu trúc lớn nhất được biết đến trong vũ trụ quan sát được, mặc dù nó đã bị thay thế bởi Bức Tường Lớn Hercules-Corona Borealis với chiều dài 10 tỷ năm ánh sáng. Cũng có vấn đề về cấu trúc của nó (xem phần Tranh chấp bên dưới).

Khám phá

Roger G. Clowes, cùng với các đồng nghiệp của Đại học Central Lancashire ở Preston, Vương quốc Anh, đã báo cáo vào ngày 11 tháng 1 năm 2013, một nhóm các quasar trong vùng lân cận của chòm sao Leo. Họ đã sử dụng dữ liệu từ danh mục DR7QSO của Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan toàn diện, một khảo sát dịch chuyển đỏ đa hình ảnh và quang phổ chính của bầu trời. Họ báo cáo rằng nhóm này, như họ đã tuyên bố, cấu trúc lớn nhất được biết đến trong vũ trụ quan sát được. Cấu trúc ban đầu được phát hiện vào tháng 11 năm 2012 và mất hai tháng xác minh trước khi công bố. Tin tức về thông báo của cấu trúc được lan truyền trên toàn thế giới và đã nhận được sự quan tâm lớn của cộng đồng khoa học.

Đặc điểm

Huge-LQG được ước tính có chiều dài khoảng 1,24 Gpc, bằng 640 Mpc và 370 Mpc trên các kích thước khác, và chứa 73 quasar, tương ứng. Chuẩn tinh là các hạt nhân thiên hà hoạt động rất phát sáng, được cho là các lỗ đen siêu lớn ăn vào vật chất. Vì chúng chỉ được tìm thấy ở các khu vực dày đặc của vũ trụ, nên các quasar có thể được sử dụng để tìm ra sự quá mức của vật chất trong vũ trụ. Nó có khối lượng ràng buộc xấp xỉ 6,1 ×10¹⁸   (6,1 nghìn tỷ (tiếng Việt) hoặc 6.1 quintillion (tiếng Anh)) M ☉. Huge-LQG ban đầu được đặt tên là U1,27 do độ dịch chuyển trung bình là 1,27 (trong đó "U" dùng để chỉ một đơn vị chuẩn tinh được kết nối), đặt khoảng cách của nó cách Trái đất khoảng 9 tỷ năm ánh sáng.
Huge-LQG là 615Mpc từ ClowesTHER Campusano LQG (U1.28), một nhóm gồm 34 quasar cũng được Clowes phát hiện vào năm 1991.

Nguyên lý vũ trụ

Trong thông báo ban đầu về cấu trúc của Clowes, ông đã báo cáo rằng cấu trúc này đã mâu thuẫn với nguyên tắc vũ trụ học. Nguyên lý vũ trụ ngụ ý rằng ở quy mô đủ lớn, vũ trụ gần như đồng nhất, nghĩa là các dao động thống kê về số lượng như mật độ vật chất giữa các vùng khác nhau của vũ trụ là nhỏ. Tuy nhiên, các định nghĩa khác nhau tồn tại cho thang đo đồng nhất ở trên mà các dao động này có thể được coi là đủ nhỏ và định nghĩa phù hợp phụ thuộc vào bối cảnh sử dụng nó. Jaswant Yadav et al. đã đề xuất một định nghĩa về thang đo đồng nhất dựa trên phân dạng kích thước của vũ trụ; họ kết luận rằng, theo định nghĩa này, giới hạn trên cho thang đo đồng nhất trong vũ trụ là 260 / h Mpc. Một số nghiên cứu đã cố gắng đo thang đo độ đồng nhất theo định nghĩa này đã tìm thấy các giá trị trong phạm vi 70 tựa130 / h Mpc.
Bức tường Vĩ đại Sloan, được phát hiện vào năm 2003, có chiều dài 423Mpc, lớn hơn một chút so với thang đo đồng nhất như được định nghĩa ở trên.
Huge-LQG dài hơn ba lần và rộng gấp đôi so với Yadav et al. giới hạn trên đối với thang đo đồng nhất, và do đó đã được tuyên bố là thách thức sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ trên quy mô lớn.
Tuy nhiên, do sự tồn tại của các mối tương quan tầm xa, người ta đã biết rằng các cấu trúc có thể được tìm thấy trong sự phân bố các thiên hà trong vũ trụ trải rộng trên quy mô lớn hơn quy mô đồng nhất.

Tranh chấp

Seshadri Nadathur tại Đại học Bielefeld đã thực hiện một nghiên cứu thậm chí toàn diện hơn về Huge-LQG. Sau một nghiên cứu chi tiết hơn, anh ta tuyên bố trái ngược với tuyên bố của Clowes về một cụm lớn, bản đồ mới của anh ta đã cho thấy rằng không có cụm quasar rõ ràng trong vùng lân cận của Huge-LQG. Bản đồ này thực sự giống với bản đồ do Clowes sản xuất (xem phần trên) - với sự khác biệt là bản đồ của Nadathur bao gồm tất cả các chuẩn tinh trong khu vực đó. Sau khi thực hiện một số phân tích thống kê về dữ liệu chuẩn tinh và tìm thấy những thay đổi cực đoan trong thành viên và hình dạng của Huge-LQG với những thay đổi nhỏ trong các tham số tìm cụm, anh ta xác định xác suất xuất hiện cụm kích thước của Huge-LQG sẽ xuất hiện trong một loại ngẫu nhiên của các chuẩn tinh. Ông đã thiết lập 10.000 vùng có kích thước giống hệt với vùng được nghiên cứu bởi Clowes và lấp đầy chúng bằng các quasar phân phối ngẫu nhiên với cùng một thống kê vị trí giống như các quasar thực tế trên bầu trời. Dữ liệu đang hỗ trợ nghiên cứu thang đo đồng nhất của Yadav et al., và do đó, không có thách thức đối với nguyên tắc vũ trụ. Nghiên cứu cũng ngụ ý rằng thuật toán thống kê được Clowes sử dụng để xác định Huge-LQG, khi được sử dụng để tương quan với các chuẩn tinh khác trên bầu trời, tạo ra hơn một nghìn cụm giống hệt với Huge-LQG. Trong khi các quasar có thể đại diện cho các vùng dày đặc của vũ trụ, người ta phải lưu ý rằng tất cả các quasar trên bầu trời được phân bố đều, nghĩa là, một quasar trên vài triệu năm ánh sáng, khiến cho ý nghĩa của chúng là một cấu trúc rất khó xảy ra. Do đó, việc xác định Huge-LQG, cùng với các cụm được xác định bởi Nadathur, do đó được gọi là nhận dạng dương tính giả hoặc lỗi trong việc xác định cấu trúc, cuối cùng đi đến kết luận rằng Huge-LQG hoàn toàn không phải là cấu trúc thực sự.
Một số câu hỏi phát sinh từ khám phá của cấu trúc. Nhưng người ta không nói làm thế nào Clowes phát hiện ra một nhóm các chuẩn tinh trong khu vực, cũng như cách anh ta tìm thấy bất kỳ mối tương quan nào của các chuẩn tinh trong khu vực. Nó được chỉ định, rằng, không chỉ cấu trúc này mà cả các LQG khác không phải là cấu trúc thực sự. Tuy nhiên, Clowes et al. tìm thấy sự hỗ trợ độc lập cho thực tế của cấu trúc từ sự trùng hợp của nó với các chất hấp thụ Mg II (khí magiê đã ion hóa một lần, thường được sử dụng để thăm dò các thiên hà xa xôi). Khí Mg II cho thấy Huge-LQG có liên quan đến việc tăng cường khối lượng, thay vì dương tính giả. Điểm này không được thảo luận bởi các bài báo quan trọng.
Hỗ trợ thêm cho thực tế của Huge-LQG đến từ công việc của Hutsemékers et al.  vào tháng 9 năm 2014. Họ đã đo độ phân cực của các quasar trong Huge-LQG và tìm thấy "mối tương quan đáng chú ý" của các vectơ phân cực trên quy mô lớn hơn 500 Mpc.