How big is Grote Muur in Hercules-Corona Borealis?

De Grote Muur van Hercules-Noorderkroon is een gigantische structuur in het verre heelal, voorgesteld in 2014, maar andere onderzoekers betwijfelen of de structuur bestaat. De ontdekkers schatten dat de structuur 2.000–3.000 megaparsec breed is, ongeveer 6,5–9,8 miljard lichtjaar. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt, en een megaparsec is ongeveer 3,26 miljoen lichtjaar. De hierboven getoonde grootte, ongeveer 9,5 miljard lichtjaar, ligt dicht bij de bovenkant van dat bereik.

Grootte

De structuur werd gevonden in het patroon van gammaflitsen, de krachtigste bekende explosies. Ze ontstaan wanneer zware sterren in verre sterrenstelsels aan hun einde komen. Daarom laten ze zien waar sterrenstelsels en gewone materie zich bevinden. Astronomen bepalen de afstand van een flits aan de hand van de roodverschuiving, een maat voor hoeveel de uitdijing van het heelal het licht van de flits heeft uitgerekt.

In 2014 verdeelden István Horváth, Jon Hakkila en Zsolt Bagoly 283 flitsen met bekende roodverschuiving naar afstand in negen groepen. In de groep met roodverschuivingen van 1,6–2,1 zaten 14 van de 31 flitsen dicht opeen in ongeveer een achtste van de hemel. Een onderzoek uit 2015 met 361 flitsen vond dezelfde concentratie. Die beslaat de sterrenbeelden Hercules en Noorderkroon helemaal, en daaraan dankt de structuur haar gangbare naam.

De grootte is de breedte van de structuur aan de hemel, waarbij 2.000–3.000 megaparsec overeenkomt met 6,5–9,8 miljard lichtjaar. Hoe diep de structuur langs de zichtlijn reikt, is slecht bekend. Het licht uit dit gebied is ongeveer 10 miljard jaar geleden vertrokken, toen het heelal ongeveer 3–4 miljard jaar oud was.

Groottevergelijkingen

Als de Melkweg, die ongeveer 100.000 lichtjaar breed is, werd verkleind tot de grootte van een basketbal, zou de Grote Muur ongeveer 16–23 kilometer breed zijn.
Ongeveer 65.000–98.000 schijven van de Melkweg zouden naast elkaar over de breedte van de Grote Muur passen.
De Grote Muur zou ongeveer 7–10 keer zo lang zijn als het Vissen-Walvis-superclustercomplex, de band van clusters van sterrenstelsels waartoe ook de Melkweg behoort. Dat complex is ongeveer 1 miljard lichtjaar lang.
De Grote Muur zou 5–7 keer zo lang zijn als de Sloan Great Wall, een band van sterrenstelsels die 1,37 miljard lichtjaar lang is en in 2005 de grootste waargenomen structuur werd genoemd.
Het waarneembare heelal, dat ongeveer 93 miljard lichtjaar breed is, is 10–14 keer zo breed als de Grote Muur.

Twijfels over het bestaan

De bewering is omstreden. Een onderzoek uit 2016 naar flitsen van drie ruimtetelescopen vond weinig bewijs dat flitsen zich per roodverschuiving groeperen. Telescopen kijken bovendien naar sommige delen van de hemel vaker dan naar andere, waardoor flitsen gegroepeerd kunnen lijken terwijl dat niet zo is.

Een onderzoek uit 2020 voerde de oorspronkelijke tests uit op veel gesimuleerde hemels zonder enige structuur en vond vaak concentraties die even sterk waren als de echte. Met nieuwere gegevens leek de concentratie nog minder significant. Het onderzoek concludeerde dat het bestaan van de Grote Muur “in het beste geval als twijfelachtig moet worden beschouwd”.

De ontdekkers houden vol dat de concentratie echt is. In 2020 schreven ze dat de Grote Muur de grootste structuur in het heelal kan zijn, maar dat een toekomstige missie zoals de satelliet THESEUS nodig is om hierover te beslissen.

Waarom de grootte ertoe doet

Kosmologen verwachten dat het heelal er op de grootste schalen gelijkmatig uitziet, zonder structuren die groter zijn dan enkele honderden megaparsec. In het artikel uit 2015 werd opgemerkt dat de Grote Muur veel groter zou zijn dan de ongeveer 100 megaparsec waar men dacht dat structuur ophield. In de kritiek uit 2020 zijn de grootste verwachte structuren ongeveer 260 megaparsec groot.

De ontdekkers merkten ook op dat enkele zeer grote structuren bij toeval kunnen ontstaan. Ze voegden eraan toe dat de Grote Muur een groep kleinere structuren zou kunnen zijn die in dezelfde richting achter elkaar liggen.