Astronomowie odkryli ogromną strukturę. Może być pozostałością po Wielkim Wybuchu

Astronomowie odkryli niedawno olbrzymie i jednocześnie niezwykle stare skupisko galaktyk. Ten bąbel ma średnice miliarda lat świetlnych i znajduje się stosunkowo blisko nas, jak na kosmiczne odległości, bo około 820 milionów lat świetlnych od Układu Słonecznego. Naukowcy uważają, że może to być relikt wczesnego Wszechświata.

Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma "The Astrophysical Journal" (DOI: 10.3847/1538-4357/aceaf3).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Niezwykle interesujący jest fakt, że do dokonania tego odkrycia przyczynił się kosmolog oraz późniejszy laureat Nagrody Nobla Jim Peebles. Otóż już w 1970 roku opisał on pewne zjawisko, wysuwając teorię, zgodnie z którą, w momencie, kiedy istniał jeszcze pierwotny Wszechświat, tworząca się grawitacja oraz promieniowanie przyczyniły się do powstania fal dźwiękowych nazwanych barionowymi oscylacjami akustycznymi (baryon acoustic oscillations – BAOs).

Na tamtym etapie istnienia Wszechświat był wypełniony gorącą, gęstą plazmą. Oddziaływania grawitacyjne oraz ciśnienie promieniowania wytworzyły swego rodzaju bąble - sferyczne fale akustyczne, które przemieszczały się przez plazmę.

Około 380 tys. lat po Wielkim Wybuchu, Wszechświat ostygł już na tyle, że proces ten się zatrzymał. Dotychczasowe bąble zatrzymały się i uległy zamrożeniu, jako obszary o większej gęstości tworzącej się materii. Wszechświat jednak nie pozostał statyczny, a zaczął się rozszerzać. A wraz z nim również i bąble.

Astronomowie po raz pierwszy natrafili na ślad BAO w roku 2005, przy okazji analizowania danych dotyczących okolicznych galaktyk. Nowo odkryty bąbel jest jedyną jak dotąd znaną barionową oscylacją akustyczną. Dzięki astronomowi z Uniwersytetu na Hawajach, Brentowi Tully'emu, został on nazwany Ho'oleilana (od hawajskiej pieśni stworzenia), co można przetłumaczyć jako "wysłane pomrukiwania o przebudzeniu". Tully, dokonał odkrycia przypadkiem - olbrzymi bąbel, z powodu swojego rozmiaru, wlewał się do obszaru, który akurat uczony analizował.

Astronomowie uważają, że galaktyki znajdujące się w tym bąblu mogą być tak stare, że "pamiętają" jeszcze czasy Wielkiego Wybuchu. Jednak to, co z pewnością zwraca uwagę, to rozmiar bąbla. Jego średnica to aż miliard lat świetlnych. Aby uzmysłowić sobie, jak duża jest to wielkość, wystarczy wspomnieć, że nasza Droga Mleczna jest aż 10 tyś razy mniejsza. Jednak pomimo tego oraz faktu, że struktura ta znajduje się stosunkowo blisko, bo zaledwie 820 milionów lat świetlnych od nas, nie jesteśmy w stanie dostrzec jej gołym okiem.

Daniel Pomarede, astronom z francuskiej Atomic Energy Commission, określa ten bąbel jako sferyczną skorupę z sercem, natomiast w sercu tej skorupy znajduje się supergromada Bootes (Wolarza), którą z kolei otacza tzw. pustka w Wolarzu. Znajduje się tam zresztą jeszcze więcej supergromad, w tym potężny Wielki Mur Sloana.

Przy wsparciu ze strony kosmologa i specjalisty od BAOs Cullana Howletta, który matematycznie zdefiniował strukturę bąbla w odniesieniu do dostępnych danych, możliwe stało się stworzenie wizualizacji trójwymiarowego obrazu tej kosmicznej skamieliny.

Zapewne jednak na odkryciu tego jednego bąbla się nie skończy, a kolejne przed nami. Spore nadzieje na to daje chociażby wystrzelony w przestrzeń kosmiczną w lipcu tego roku teleskop Europejskiej Agencji Kosmicznej Euclid. Ponadto nadzieje na to dają także radioteleskopy w Australii i Republice Południowej Afryki budowane w ramach Square Kilometre Array.

Źródło: University of Hawaii, Phys.org, fot. Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, CEA University Paris-Saclay. This work benefited from a government funding by France 2030 (P2I - Graduate School of Physics) under reference ANR-11-IDEX-0003.