Ada struktur raksasa di alam semesta yang jauh sana, bikin kita garuk-garuk kepala soal gimana alam semesta ini berkembang.

Cahaya yang menempuh perjalanan 6,9 miliar tahun untuk sampai ke kita, para astronom menemukan cincin galaksi raksasa yang nyaris sempurna, diameternya sekitar 1,3 miliar tahun cahaya. Struktur ini nggak cocok sama struktur atau mekanisme pembentukan yang kita tahu selama ini.

The Big Ring, nama struktur ini, bisa jadi tanda kalau kita perlu merevisi model standar kosmologi.

Penemuan ini, yang dipimpin oleh astronom Alexia Lopez dari University of Central Lancashire, dipresentasikan di pertemuan American Astronomical Society ke-243 tahun 2024, dan sudah diterbitkan di Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Ini adalah struktur raksasa kedua yang ditemukan oleh Lopez dan rekan-rekannya. Yang pertama, disebut Giant Arc, kebetulan ada di bagian langit yang sama, dengan jarak yang sama. Waktu penemuan busur itu diumumkan tahun 2021, itu bikin para astronom bingung. The Big Ring malah bikin misterinya makin dalam.

“Dua struktur ultra-besar ini susah dijelasin pake pemahaman kita sekarang tentang alam semesta,” kata Lopez Januari 2024.

“Dan ukurannya yang ultra-besar, bentuknya yang khas, dan kedekatan kosmologisnya pasti ngasih tahu kita sesuatu yang penting – tapi apa sebenarnya?”

Hubungan yang paling jelas tampaknya dengan sesuatu yang disebut Baryon Acoustic Oscillation (BAO). Ini adalah susunan galaksi raksasa, berbentuk lingkaran yang ditemukan di seluruh ruang angkasa. Sebenarnya bentuknya bola, fosil gelombang akustik yang menyebar di alam semesta awal, lalu membeku ketika ruang angkasa menjadi terlalu renggang sehingga gelombang akustik nggak bisa lagi berjalan.

Big Ring ini bukan BAO. BAO itu ukurannya tetap, sekitar 1 miliar tahun cahaya diameternya. Dan setelah diperiksa teliti, Big Ring ini lebih mirip bentuk pembuka botol yang sejajar sedemikian rupa sehingga terlihat seperti cincin.

Jadi, muncul pertanyaan yang belum terjawab: Apa sih ini? Dan apa artinya buat Prinsip Kosmologis, yang bilang kalau, di segala arah, setiap bagian ruang angkasa harusnya terlihat kurang lebih sama dengan bagian ruang angkasa lainnya?

“Kita berharap materi tersebar merata di mana-mana di ruang angkasa ketika kita melihat alam semesta dalam skala besar, jadi seharusnya nggak ada ketidakberaturan yang mencolok di atas ukuran tertentu,” jelas Lopez.

“Para kosmolog menghitung batas ukuran teoritis struktur saat ini adalah 1,2 miliar tahun cahaya, namun kedua struktur ini jauh lebih besar – Giant Arc hampir tiga kali lebih besar dan keliling Big Ring sebanding dengan panjang Giant Arc.”

Tapi ukurannya cuma salah satu masalah. Yang lain adalah apa artinya buat kosmologi, studi tentang evolusi alam semesta. Model saat ini adalah model yang paling cocok dengan apa yang kita amati, tapi ada beberapa fitur yang sulit dijelaskan dalam kerangkanya.

Ada model lain yang diajukan untuk mengatasi fitur-fitur ini. Di bawah salah satu model tersebut, kosmologi siklus konformal Roger Penrose, di mana alam semesta mengalami siklus ekspansi Big Bang yang nggak ada habisnya, struktur cincin diperkirakan ada – meskipun perlu dicatat bahwa kosmologi siklus konformal punya masalah signifikan sendiri.

Kemungkinan lain adalah bahwa struktur ini adalah jenis cacat topologi dalam jalinan ruang-waktu yang dikenal sebagai tali kosmik. Ini dianggap seperti kerutan selebar proton yang muncul di alam semesta awal saat ruang-waktu meregang, lalu membeku di tempatnya.

Kita belum banyak menemukan bukti fisik tali kosmik, tapi bukti teoritisnya cukup menjanjikan.

Saat ini, belum ada yang tahu pasti apa makna Big Ring dan Giant Arc. Mungkin cuma kebetulan susunan galaksi yang berputar di langit, meskipun kemungkinannya kecil banget.

Harapan terbaik adalah menemukan lebih banyak susunan galaksi seperti ini, tersebar di seluruh alam semesta, bersembunyi di depan mata.

“Dari teori kosmologi saat ini, kita nggak berpikir struktur sebesar ini mungkin ada,” kata Lopez.

“Kita mungkin bisa berharap cuma ada satu struktur yang luar biasa besar di seluruh alam semesta yang bisa kita amati. Namun, Big Ring dan Giant Arc adalah dua struktur besar dan bahkan tetangga kosmologis, yang luar biasa menarik.”

Temuan ini dilaporkan di Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Versi sebelumnya dari artikel ini diterbitkan pada Januari 2024.