Descubren gran burbuja de galaxias        

Por: Universidad de Hawaii en Manoa.

05 de septiembre de 2023.

La región roja (izquierda) muestra la capa encerrada por la Oscilación Acústica Bariónica, con galaxias individuales representadas como pequeñas motas luminosas. Crédito de la imagen: Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, Universidad CEA París-Saclay.

Un equipo del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawaii, liderado por el astrónomo Brent Tully, encontró inesperadamente una gran burbuja dentro de una red de galaxias. La entidad recibió el nombre de Hoʻoleilana, un término extraído del Kumulipo, un canto de creación hawaiano que evoca el origen de la estructura. Los nuevos hallazgos, publicados en The Astrophysical Journal, mencionan que estas estructuras masivas son predichas por la teoría del Big Bang, como resultado de ondas tridimensionales encontradas en el material del Universo temprano, conocidas como Oscilaciones Acústicas Bariónicas (BAO, por sus siglas en inglés).

Los astrónomos localizaron la burbuja utilizando datos de Cosmicflows-4, que es hasta la fecha la mayor recopilación de distancias precisas a las galaxias. Tully coeditó el catálogo excepcional en el otoño de 2022. Su equipo de investigadores cree que esta puede ser la primera vez que los astrónomos identifican una estructura individual asociada con un BAO. El descubrimiento podría ayudar a reforzar el conocimiento de los científicos sobre los efectos de la evolución de las galaxias.

Enormes burbujas de materia

En la bien establecida teoría del Big Bang, durante los primeros 400.000 años, el Universo es un caldero de plasma caliente similar al interior del Sol. Dentro de un plasma, los electrones estaban separados de los núcleos atómicos. Durante este período, las regiones con una densidad ligeramente mayor comenzaron a colapsar bajo la gravedad, incluso cuando el intenso baño de radiación intentaba separar la materia. Esta lucha entre la gravedad y la radiación hizo que el plasma oscilara u ondulara y se extendiera hacia afuera, dando origen a las BAO.

Las ondas más grandes en el Universo primitivo dependían de la distancia que podía viajar una onda sonora. Esta distancia, determinada por la velocidad del sonido en el plasma, era de casi 500 millones de años luz, y se fijó una vez que el Universo se enfrió y dejó de ser plasma, dejando vastas ondas tridimensionales. A lo largo de los eones, las galaxias se formaron en los picos de densidad, en enormes estructuras parecidas a burbujas. Los patrones en la distribución de las galaxias, adecuadamente discernidos, podrían revelar las propiedades de estos antiguos mensajeros.

Este mismo equipo de investigadores también identificó el supercúmulo Laniākea en 2014. Esa estructura, que incluye la Vía Láctea, es pequeña en comparación. Con un diámetro de unos 500 millones de años luz, Laniākea se extiende hasta el borde cercano de esta burbuja mucho más grande. El equipo de Tully descubrió que Hoʻoleilana había sido señalada en un artículo de investigación de 2016 como la más prominente de varias estructuras en forma de concha vistas en el Sloan Digital Sky Survey. Sin embargo, el trabajo anterior no reveló la extensión total de la estructura y el equipo no concluyó que habían encontrado un BAO.

En detalle, Hoʻoleilana es ligeramente más grande de lo previsto a partir de la teoría del modelo estándar de cosmología y de lo que se ha encontrado en estudios estadísticos previos por pares de separaciones de galaxias. El tamaño concuerda con las observaciones de la tasa de expansión local del Universo y de los flujos de galaxias a gran escala, que también sugieren problemas muy sutiles con el modelo estándar.

Fuente:

https://phys.org/news/2023-09-vast-galaxies-hawaiian.html