Struktur berskala besar alam semesta

Dalam kosmologi dan astrofisika, Struktur berskala besar alam semesta adalah pola galaksi dan materi pada skala yang jauh lebih besar daripada galaksi individu atau kelompok galaksi dan merupakan kerangka Alam semesta. Struktur yang berkorelasi ini dapat terlihat hingga miliaran tahun cahaya panjangnya dan dibuat serta dibentuk oleh gravitasi. Objek seperti bintang, lubang hitam, bintang neutron, kuasar, galaksi, gugus galaksi hingga supergugus galaksi dan termasuk materi adalah bahan penyusun struktur berskala besar yang mencakup rentang skala fisik dan variasi kondisi fisik yang luar biasa. Objek-objek seperti ini biasanya menerapkan banyak disiplin ilmu fisika, termasuk mekanika, elektromagnetisme, mekanika statistik, termodinamika, mekanika kuantum, relativitas, fisika nuklir dan partikel, serta fisika atom dan molekuler. Survei terhadap objek yang jauh mengungkapkan bahwa Alam semesta memiliki struktur gelembung - lembaran dan filamen galaksi membentuk jaringan berputar yang diselingi oleh lubang besar (void). Dalam skala besar, Alam semesta menampilkan struktur yang koheren, dengan galaksi-galaksi yang berada dalam kelompok dan kelompok pada skala ~ 1,3 Mpc/jam, yang terletak di persimpangan filamen panjang galaksi yang panjangnya> 10 Mpc/jam, dan beberapa di antaranya terletak di dalam void. Galaksi tidak terdistribusi secara merata di alam semesta, melainkan membentuk jaringan rumit dari filamen, lembaran dan gugus, kosmos seragam pada skala besar. Alam semesta memiliki dua struktur utama, filamen galaksi dan void. Wilayah luas dan ruang relatif kosong, yang dikenal sebagai void, berisi sangat sedikit galaksi dan rentang volume di antara struktur ini. Sementara galaksi dan filamen memiliki massa lebih banyak daripada rata-rata wilayah alam semesta, void memiliki massa lebih sedikit daripada rata-rata. Ini merupakan salah satu kendala terpenting dalam kosmologi. Cahaya dari galaksi jauh mengungkapkan informasi penting tentang sifat alam semesta dan memungkinkan para ilmuwan mengembangkan model presisi tinggi dari sejarah, evolusi dan struktur kosmos. Diameter besar void dan tingkat tinggi isotropi radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik menentukan kerangka acuan untuk model teoritis untuk pembentukan struktur berskala besar. Bagaimana struktur berskala besar ini terbentuk adalah misteri terbesar dalam kosmologi. Pada skala yang sangat besar, pembentukan struktur ini secara kasar dapat dijelaskan dengan pendekatan Zel'dovich. Beberapa struktur terbesar yang diketahui adalah Tembok Besar Hercules–Corona Borealis, Cincin GRB raksasa dan Huge-LQG menantang prinsip kosmologi. Prinsip kosmologi dan model standar kosmologi adalah model teoritis yang menyatakan bahwa alam semesta homogen dan isotropik. Dalam perhitungan astrofisika, struktur yang lebih besar dari dari sekitar 1,2 miliar tahun cahaya seharusnya tidak ada. Simulasi alam semesta teramati menunjukkan bahwa alam semesta mulai mengalami percepatan perluasan sekitar 6 miliar tahun yang lalu dalam 6 urutan skala panjang skala, dari urutan Bima Sakti hingga seluruh Alam semesta teramati. Ini memberikan informasi penting mengenai pembentukan dan evolusi struktur evolusi terbesar di alam semesta, termasuk efek pelensaan topologis pada skala kosmik yang dapat dideteksi. Pengaruh gravitasi menyebabkan galaksi dan kelompok galaksi dapat tetap menjadi objek yang terikat secara gravitasi. Kumpulan objek ini dapat membentuk struktur yang lebih besar seperti jaringan kosmik.