Los astrónomos han descubierto (ref.) una inmensa burbuja de galaxias que podría ser un remanente “fósil” del Big Bang. La burbuja cósmica, aproximadamente a 820 millones de años luz de la Tierra, tiene mil millones de años luz de ancho. Se encuentra dentro de una red de galaxias llamada Ho’oleilana. El término se toma del canto hawaiano de la creación Kumulipo.
Estas estructuras masivas como Ho’oleilana surgen en el universo como resultado de pequeñas ondulaciones en el material caliente, denso y uniforme presente al principio del cosmos. Estas ondulaciones de densidad, llamadas oscilaciones acústicas barionicas (BAO), crecieron a medida que el universo pasaba por los momentos del Big Bang. Gracias a estas ondulaciones, nacieron estructuras cósmicas significativas e influyeron en la distribución de las galaxias. Sin embargo, esta es la primera identificación de una sola estructura asociada a un BAO.
Ho’oleilana
La burbuja en sí misma está compuesta por estructuras previamente identificadas. Estamos hablando de algunas de las disposiciones más grandes de materia en el universo. Esto incluye varios supercúmulos, o grupos de cúmulos de galaxias, cada uno conteniendo 10 cúmulos y extendiéndose hasta 200 millones de años luz. En el corazón de Ho’oleilana se encuentra el supercúmulo de Boötes y el vacío de Boötes, un espacio vacío de 330 millones de años luz de ancho.
“No la estábamos buscando. Es tan inmensa que se extiende hasta los bordes del sector del cielo que estábamos analizando”, dijo Brent Tully, líder del estudio y astrónomo de la Universidad de Hawái. “La densidad de las galaxias es una característica mucho más grande de lo esperado. El diámetro de mil millones de años luz va mucho más allá de las expectativas teóricas”.
Tully agregó que las características de la burbuja de galaxias Ho’oleilana están en acuerdo con la teoría del Big Bang. Entonces, el BAO que la originó debe estar más cerca de la Tierra de lo esperado y podría tener implicaciones en la velocidad a la que se expandió el universo. La burbuja se encontró utilizando conjuntos de datos recopilados por Cosmicflows-4, publicados en 2022, y marca la colección más grande de distancias precisas de galaxias.
Formación de la Superburbuja
Aproximadamente 380,000 años después del nacimiento del cosmos, el espacio era un mar de electrones y protones. Esta sustancia se conoce como plasma, que, cuando se enfrió, permitió la formación de átomos y el nacimiento de la materia. Las regiones excesivamente densas colapsaron bajo su propia gravedad. Este proceso fue contrarrestado por la radiación del Big Bang, que empujó la materia a separarse. El juego cósmico entre la gravedad y la radiación provocó ondulaciones en el plasma.
El tamaño de la más grande de estas ondulaciones se determinó por la velocidad a la que una onda de sonido podía viajar a través del plasma. Este tamaño resultó ser de aproximadamente 500 millones de años luz, y una vez que el plasma se enfrió, dejó huellas extensas de ondulaciones en 3D. A medida que el universo envejecía aún más, las galaxias comenzaron a formarse en los picos de densidad con capullos tremendamente grandes en forma de burbujas.
En 2014, el mismo equipo identificó el supercúmulo de Laniakea, que alberga la Vía Láctea y alrededor de 100,000 otras galaxias. Pero solo tiene 500 millones de años luz de ancho, que es la mitad del ancho de Ho’oleilana. El supercúmulo de Laniakea se extiende hasta el borde de esta burbuja más grande.
Un mapa 3D
Ya se han descubierto rastros de Ho’oleilana en el pasado. En 2016, el Sloan Digital Sky Survey identificó parte de su estructura en forma de concha. Sin embargo, la verdadera magnitud de su tamaño ha permanecido oculta hasta ahora. Incluso trabajos anteriores no habían logrado conectar la burbuja cósmica con los BAO.
“Soy el cartógrafo del grupo y mapear Ho’oleilana en tres dimensiones nos ayuda a comprender su contenido y su relación con el entorno circundante”, dijo Daniel Pomarede, investigador de la Universidad CEA Paris-Saclay. “Ha sido un proceso extraordinario construir este mapa y ver cómo la gigantesca estructura en forma de concha de Ho’oleilana está compuesta por elementos”.