科学家们发现了一个巨大的环状结构，直径约13亿光年，他们说这个结构太大了，它挑战了我们对宇宙的理解。

这个被称为“大环”的超大结构周长约40亿光年，在距离地球约92亿光年的遥远宇宙中被观测到。

大环由星系和星系团组成，从地球上看，它的直径大约是夜空中月亮的15倍。

这是亚历克西亚·洛佩兹发现的第二个如此大小的宇宙结构。亚历克西亚·洛佩兹是英国中央兰开夏大学(UCLan)的博士生，大约三年前，她还发现了跨越33亿光年的太空巨弧。

她说:“根据我们目前对宇宙的理解，这两个超大结构都不容易解释。

“它们的超大尺寸、独特的形状和宇宙距离肯定能告诉我们一些重要的东西——但究竟是什么呢?”

洛佩兹女士的发现——在美国天文学会(AAS)第243次会议上发表——似乎挑战了宇宙学原理，该原理认为，在大尺度上，宇宙应该在各个地方看起来大致相同。

普遍的共识是，宇宙中的大型结构是通过一个被称为引力不稳定性的过程形成的，但这是有尺寸限制的，大约是12亿光年。

任何比这更大的东西都没有足够的时间形成。

洛佩兹说:“宇宙学原理假设，我们所能看到的那部分宇宙被视为我们所期望的宇宙其余部分的‘公平样本’。”

“当我们在大尺度上观察宇宙时，我们期望物质在空间中的任何地方都是均匀分布的，所以在一定大小以上不应该有明显的不规则性。

宇宙学家计算出目前结构的理论尺寸限制为12亿光年，然而这两个结构都要大得多——巨弧几乎是巨弧的三倍，大环的周长与巨弧的长度相当。

“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。”

其他宇宙学家也发现了类似的大型结构，比如长度约为15亿光年的斯隆长城，以及绵延14亿光年的南极墙。

但科学家们发现的最大的单一实体是一个名为大力神-北冕长城的超星系团，它的宽度约为100亿光年。

相比之下，可观测宇宙的直径约为930亿光年。

洛佩兹女士说，大环和大弧都出现在同一个区域，靠近牧夫座。

虽然“大环”在天空中看起来几乎是一个完美的环，但洛佩兹女士的分析表明，它更像是一个螺旋状的形状，就像一个开瓶器，它的表面与地球对齐。

洛佩兹女士说:“我们看到的这些数据是如此遥远，以至于宇宙的一半生命才到达我们这里——那时的宇宙比现在小1.8倍。”

“在我们努力了解宇宙及其发展的过程中，大环和大弧，无论是单独的还是一起的，都给了我们一个巨大的宇宙学谜团。”

洛佩兹女士和她的顾问罗杰·克劳斯博士(同样来自中央兰开夏大学)以及来自美国路易斯维尔大学的合作者杰拉德·威利格一起，使用了一种名为镁II (MgII)的技术来发现这些物质。

它包括把类星体——在一些星系中心发现的能量极高、发光的天体——变成巨大的灯，以观察宇宙中的物质和星系，否则这些物质和星系是看不见的。

华威大学物理系的唐·波拉科教授在评论这项研究时说，要确定这些超大结构的发现，还需要做更多的研究。

他说:“这种情况发生的可能性非常小，所以作者推测这两个物体实际上是相关的，形成了一个更大的结构。”

“所以问题是，你是如何制造这么大的结构的?”

“很难想象任何能够产生这些结构的机制，因此作者推测，我们看到的是早期宇宙的遗迹，在那里，高密度和低密度物质的波被‘冻结’在河外介质中。”