O „bulă de galaxii” imensă ar putea fi o fosilă de la Big Bang

Astronomii au descoperit o bulă imensă de galaxii care ar putea fi o fosilă a Big Bangului. Unde se află aceasta?

Bula cosmică este situată la aproximativ 820 de milioane de ani-lumină depărtare de Pământ și are o lățime uimitoare de un miliard de ani-lumină. Aceasta se află într-o rețea de galaxii și i s-a dat numele „Ho’oleilana”, care este un termen din cântecul creației hawaiane Kumulipo. Ho’oleilana descrie originea structurii și se referă la stele și la Lună.

• Cercetătorii spun că au găsit noi dovezi pentru o planetă ascunsă în Sistemul Solar
• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?

Se preconizează că structurile masive precum Ho’oleilana vor apărea în Univers ca urmare a micilor ondulații din marea de materie fierbinte, densă și în mare parte uniformă care a existat la începutul timpului. Aceste ondulații de densitate, numite oscilații acustice barionice (BAO), au crescut pe măsură ce Universul a suferit o perioadă de umflare rapidă (noi numim asta Big Bang).

Se știe, de asemenea, că ondulațiile au dat naștere unor structuri cosmice majore, influențând în același timp distribuția galaxiilor. Cu toate acestea, aceasta este prima identificare a unei structuri asociate cu o BAO, notează Space.com.

O fosilă a Big Bangului este mai mare decât limita teoretică

Această fosilă a Big Bangului este compusă din structuri identificate anterior, care au fost considerate unele dintre cele mai mari aranjamente din Univers ale materiei. Bula include mai multe super-roiuri, sau grupuri de roiuri de galaxii, care conțin fiecare câte 10 roiuri și se întind până la 200 de milioane de ani-lumină. În inima Ho’oleilanei se află super-roiul Bootes și golul Bootes, care este un spațiu 330 de milioane de ani-lumină plin cu nimic.

„Nu asta căutam. Structura este atât de uriașă încât se revarsă peste marginile sectorului de cer pe care îl analizăm”, a declarat Brent Tully, lider de studiu și astronom la Universitatea din Hawaii (SUA), într-un comunicat.

„Ca o creștere a densității galaxiilor, este o caracteristică mult mai mare decât ne așteptam. Diametrul foarte mare, de un miliard de ani-lumină, depășește așteptările teoretice”, a completat Tully.

Tully a adăugat că dacă formarea și evoluția Ho’oleilanei sunt în conformitate cu teoria Big Bangului, atunci BAO care i-a dat naștere trebuie să fie mai aproape de Pământ decât se anticipa și ar putea avea implicații pentru cât de rapid s-a extins Universul.

Bula a fost găsită folosind seturi de date colectate de Cosmicflows-4, care au fost publicate în 2022 și marchează cea mai mare compilație de distanțe precise până la galaxii.

Cum s-a format super-roiul de galaxii?

La aproximativ 380.000 de ani după începutul Universului, spațiul a fost umplut cu o mare de electroni și protoni. În mod colectiv, această substanță cu particule încărcate este cunoscută sub numele de plasmă. În cele din urmă, această plasmă fierbinte s-a răcit, permițându-le atomilor să se formeze și regiunilor prea dense să se prăbușească sub propria gravitație.

Acelui proces i s-a opus radiația care împingea materia, iar forța care a rezultat din gravitație și radiație a făcut ca plasma să se onduleze. Iar aceste ondulații s-au răspândit în exterior.

Mărimea celei mai mari dintre aceste ondulații a fost stabilită de viteza cu care o undă sonoră putea călători prin plasma spațiului. Această dimensiune s-a dovedit a fi în jur de 500 de milioane de ani-lumină și, odată ce plasma s-a răcit, a lăsat în urmă amprente mari de ondulare 3D.

Pe măsură ce Universul a îmbătrânit și mai mult, galaxiile au început să se formeze la vârfuri de densitate cu coconi extraordinar de largi, asemănători cu niște bule. Asta înseamnă că observarea acestor bule prin distribuțiile galaxiilor ar putea ajuta în cele din urmă la dezvăluirea proprietăților BAO-urilor.

Ce ne spune o astfel de fosilă a Big Bangului despre cum s-a format Universul?

În 2014, aceeași echipă a identificat Super-roiul Laniakea, care găzduiește Calea Lactee (și aproximativ 100.000 de alte galaxii), dar care are doar 500 de milioane de ani-lumină lățime, adică jumătate din lățimea lui Ho’oleilana. Super-roiul Laniakea se întinde chiar până la marginea acestei bule mai mari.

Urme de Ho’oleilana au mai fost descoperite înainte. În 2016, Sloan Digital Sky Survey a identificat o parte a structurii asemănătoare unei cochilii, dar adevărata amploare a dimensiunii avute de această fosilă a Big Bangului a rămas ascunsă până acum. Lucrările anterioare nu au reușit nicisă lege bula cosmică de BAO.

„Sunt cartograful grupului, iar cartografierea lui Ho’oleilana în trei dimensiuni ne ajută să înțelegem conținutul și relația sa cu împrejurimile”, a spus Daniel Pomarede, cercetător la Universitatea CEA Paris-Saclay (Franța).

„A fost un proces uimitor să construim această hartă și să vedem cum structura gigantică sub formă de cochilie a lui Ho’oleilana este compusă din elemente care au fost identificate în trecut ca fiind unele dintre cele mai mari structuri ale Universului”, a încheiat Pomarede.

Cercetarea echipei a fost publicată în The Astrophysical Journal.

Vă recomandăm să citiți și:

Marte se învârte din ce în ce mai repede, iar oamenii de știință nu știu de ce

O gaură neagră de mărimea unei stele emite semnale radio pe care astronomii nu le pot explica

Un truc matematic vechi de 800 de ani ar putea fi cheia pentru navigarea pe Lună

Descoperirea unei exoplanete neobișnuite oferă noi indicii despre formarea planetelor