Виявлено величезну бульбашку галактик

На відстані 820 млн світлових років від Землі знаходиться гігантська бульбашка з галактик, яка ймовірно є викопно-подібним залишком зародження Всесвіту.

Про це розповідають в Гавайському університеті в Маноа (UH), передають OstanniPodii.com.

Виявленому утворенню дали назву Хоолейлана -- термін, узятий з гавайського піснеспіву Кумуліпо, що оповідає про зародження світу.

В опублікованих у The Astrophysical Journal результатах наголошується, що такі масивні структури передбачаються теорією Великого вибуху як результат тривимірних брижів, виявлених у матеріалі раннього Всесвіту та відомих як баріонні акустичні осциляції (БАО).

“Ми не шукали її. Вона настільки величезна, що простягається на краї сектора неба, який ми аналізували”, - пояснив Брент Таллі з Інституту астрономії UH. “Як збільшення щільності галактик це набагато сильніша особливість, ніж очікувалося. Дуже великий діаметр в один мільярд світлових років виходить за рамки теоретичних очікувань. Якщо її формування та еволюція відповідають теорії, то ця БАО знаходиться ближче, ніж передбачалося, що означає високе значення швидкості розширення Всесвіту”.

Астрономи виявили бульбашку, використовуючи дані Cosmicflows-4, які на сьогодні є найбільшою добіркою точних відстаней до галактик. Таллі став одним з авторів цього виняткового каталогу, опублікованого восени 2022 року. Його команда дослідників вважає, що це, можливо, перший випадок, коли астрономи ідентифікували індивідуальну структуру, пов′язану з БАО. Відкриття може допомогти поглибити знання вчених про наслідки еволюції галактик.

Величезні бульбашки матерії

Згідно із загальноприйнятою теорією Великого вибуху, протягом перших 400 000 років Всесвіт являє собою казан гарячої плазми, схожої на нутрощі Сонця. Усередині плазми електрони відокремлювалися від атомних ядер. У цей період області з дещо більшою щільністю почали колапсувати під дією гравітації, в той час, як інтенсивне випромінювання намагалося розсунути матерію. Унаслідок боротьби гравітації та випромінювання плазма почала коливатися або утворювати брижі та поширюватися назовні.

Новини за подібною темою:

		"Вебб" виявив, що чорні діри швидко зупиняють зореутворення у масивних галактиках
		Вебб зондує галактику з екстремальним спалахом зореутворення
		"Габбл" показав галактику під тиском

Найбільші брижі у ранньому Всесвіті залежали від відстані, яку могла подолати звукова хвиля. Ця відстань, що визначається швидкістю звуку в плазмі, становила майже 500 млн світлових років і була зафіксована після того, як Всесвіт охолов і перестав бути плазмою, залишивши величезні тривимірні брижі. Протягом еонів галактики формувалися на піках щільності, у величезних бульбашкових структурах. Якщо правильно визначити закономірності у розподілі галактик, то можна розкрити властивості цих древніх посланців.

“Я картограф групи, і тривимірне картування Хоолейлани допомагає нам зрозуміти її зміст і взаємозв′язок з навколишнім середовищем”, - каже дослідник Даніель Помаред з центру CEA університету Париж-Сакле у Франції. “Це був дивовижний процес скласти цю карту та побачити, як гігантська оболонкова структура Хоолейлани складається з елементів, які в минулому були ідентифіковані як одні з найбільших структур Всесвіту”.

Ця ж група дослідників у 2014 році ідентифікувала суперскупчення Ланіакеа. Ця структура, до якої входить Чумацький Шлях, є невеликою у порівнянні з Хоолейланою. Маючи діаметр приблизно 500 млн світлових років, Ланіакеа простягається до ближнього краю цієї набагато більшої бульбашки.

Виявлення одиничної БАО

Команда Таллі виявила, що Хоолейлана була відзначена у науковій статті 2016 року як найпомітніша з декількох оболонко-подібних структур, які спостерігаються в Слоанівському цифровому огляді неба. Однак більш рання робота не виявила повного масштабу структури, і та команда не зробила висновок про те, що знайшла БАО.

Використовуючи каталог Cosmicflows-4, дослідники змогли побачити повну сферичну оболонку галактик, визначити її центр і показати, що існує статистичне збільшення щільності галактик у всіх напрямках від цього центру. Хоолейлана містить у собі багато відомих структур, раніше виявлених астрономами, таких як Гарвард-Смітсонівська Велика Стіна, що містить скупчення Кома, скупчення Геркулес і Слоанівську Велику Стіну. В її центрі знаходиться суперскупчення Боетес. Усередині Хоолейлани знаходиться історична порожнеча Войд Волопаса — масивна порожня сферична область.

Наслідки існування Хоолейлани

Тести з симуляціями показали, що оболонкова структура, ідентифікована як Хоолейлана, має менш ніж 1% ймовірності бути статистичною випадковістю. Хоолейлана має властивості теоретично очікуваної баріонної акустичної осциляції, включно з особливістю в її центрі з багатим суперскупченням; однак вона виділяється сильніше, ніж очікувалося.

У деталях Хоолейлана дещо більша, ніж очікувалося з теорії Стандартної моделі космології та з попередніх статистичних парних досліджень розділення галактик. Цей розмір узгоджується зі спостереженнями локальної швидкості розширення Всесвіту та галактичних потоків на великих масштабах, які також натякають на тонкі проблеми Стандартної моделі.

• Галактики