發現13億光年大環 將推翻天文理論

英國中央蘭開夏大學研究團隊在太空中發現巨大的環形結構，直徑爲13億光年，約爲地球上看到的月球大小15倍。（摘自英國中央蘭開夏大學官網）

英國中央蘭開夏大學研究團隊11日在宇宙中發現一巨大環形結構「大環」（Big Ring），大環直徑長達13億光年，遠超現行天文學所計算出的理論值。學界表示若觀測到更多巨型結構，現行「宇宙論原則」可能因此推翻。

主導本項研究的博士生羅培茲（Alexia Lopez）於美國天文學會第243屆學會發表最新研究，觀測發現大環由星系和星系團所組成，距離地球92億光年，直徑約13億光年，在迄今觀測過的結構中尺寸數一數二。雖因光度不足無法自地表直接觀測，但大環在地表上的直徑相當於15個月球相互連接。

大環是羅培茲學術生涯中觀測的第二個巨型結構，她在2021年發現「巨弧」（Giant Arc），大環與巨弧在相同距離、相同宇宙時間之下被觀測，且兩者位於相近區域，僅僅相距12度。大環在空中乍看之下屬於環形結構，然而羅培茲表示實際結構更接近於類似開瓶器的線圈狀；巨弧則是對稱的新月狀星系。

一般而言，恆星形成星系，星系再聚集爲星系團或超星系團。根據現行學說計算，結構大小的理論極限應爲12億光年。羅培茲表示：「就當前的宇宙論原則而言，宇宙不可能存在如此大規模的結構。也許大環是可觀測宇宙內唯一的大尺度結構」。

宇宙論原則（cosmological principle）主張，宇宙在大尺度觀測下具備均質與各向同性（isotropy）兩項特徵，視線所及各方向和各個位置看起來完全相同。羅培茲先前研究主張，宇宙出現巨型結構的機率僅爲0.0003％，最新發現可謂直接挑戰宇宙學理論核心-宇宙的起源和演變過程。

德國宇宙學暨物理學家瓦格納（Jenny Wagner）也認同本次發現意義重大，表示大環與巨弧兩者出現在相近處絕非偶然。據對邊界的定義不同，大環可能與宇宙論原則並存，但推翻理論的可能性依然存在。她表示：「若未來我們隨着研究發展而須改寫當前理論，同樣不需太訝異」。