据卫报报道，天文学家发现了一个环形的宇宙巨型结构，其比例挑战了现有的宇宙理论。所谓的大环（Big Ring）直径约为 13 亿光年，是迄今观测到的宇宙最大结构之一，距离地球超过 90 亿光年，由于太暗而无法直接看到。

本周四在新奥尔良举行的美国天文学会第 243 次会议上公布的这个观测结果，意义重大，因为大环的大小似乎违背了宇宙学中的一个基本假设，宇宙学原理。这条原理指出，在一定的空间尺度之上，宇宙是均匀的，每个方向看起来都是一样的。

英国中央兰开夏大学的博士生亚历克西娅·洛佩兹说：”从目前的宇宙学理论来看，我们认为这种规模的结构是不可能的。可以预计，在所有可观测到的宇宙中，也许只有一个超大型结构。”

从理论上讲，放大的宇宙应该是一片广袤无垠的。然而，科学家正在发现越来越多出人意料的大型结构。其他结构还包括巨弧，就出现在大环旁边，也是洛佩兹在 2021 年发现的。

根据宇宙学家的计算，目前结构的理论大小极限是 12 亿光年，但是大环和巨弧的跨度估计达到了 33 亿光年，突破了这一极限。

耐人寻味的是，这两个结构与地球的距离相同，都在牧夫座附近，这就增加了一种可能性，也许它们都属于一个相连宇宙系统。

洛佩兹说：”这些奇怪的现象一直被掩盖着，但发现的越多，就不得不面对这样一个事实，也许我们的标准模型需要重新思考。至少它是不完整的。往大了说，我们需要一个全新的宇宙学定理。”

大环是通过分析斯隆数字巡天（SDSS，The Sloan Digital Sky Survey，是一项重要的天文学项目，利用特别设计的望远镜和相机对天空进行大范围、多波段的观测）的数据发现的，SDSS有一份遥远类星体的目录。这些天体非常明亮，从数十亿光年外就能看到它们，就像巨大的遥远的灯，照亮了它们的光在途中经过的星系，否则这些星系就不会被看到。

洛佩兹及其同事使用了几种不同的统计算法，来识别潜在的大尺度结构，于是大环出现了。这个结构在天空中看起来是一个几乎完美的环，但进一步分析发现，形状更像是一个线圈，就像一个开瓶器，与地球正面对齐。

宇宙学家还不清楚是什么机制导致了这种结构的出现。一种可能是早期宇宙中的一种声波，即重子声波振荡，可能会产生今天星系排列中的球形外壳。另一种解释是宇宙弦的存在，这是设想中的宇宙结构一种，可能导致物质沿着大尺度断层线聚集。

巴哈马高级研究所和会议中心的宇宙学家珍妮·瓦格纳博士认为这一发现意义重大。她说：”这似乎不仅仅是一次偶然的排列。”

瓦格纳说，根据宇宙学原理，大环是有可能被容纳在宇宙学原理中的，这取决于如何定义大环的极限，但发现的这种离群大尺度结构越多，这种观点在统计学上就越不靠谱。她说：”这就是为什么寻找更多的巨型结构如此有价值。就我个人而言，如果在未来的发现之后，我们不得不放弃宇宙学原理，我也不会感到惊讶”。