Descoberta espacial surpreendente: A bolha cósmica de Ho’oleilana
Astrônomos descobriram uma imensa bolha de galáxias que pode ser um vestígio fossilizado remanescente do Big Bang.
A bolha cósmica está localizada a cerca de 820 milhões de anos-luz da Terra e tem impressionantes mil bilhões de anos-luz de largura. Ela está inserida em uma teia de galáxias e recebeu o nome “Ho’oleilana”, que é um termo do cântico de criação havaiano chamado Kumulipo. Ho’oleilana descreve a origem da estrutura e se relaciona com as estrelas e a lua.
Estruturas massivas como Ho’oleilana são previstas para surgir no universo como resultado de pequenas ondulações no mar quente, denso e em grande parte uniforme de matéria que existia no início dos tempos. Essas ondulações de densidade, chamadas de Oscilações Acústicas de Bárions (BAOs), cresceram à medida que o universo passou por um período de rápida expansão (chamamos isso de Big Bang). Sabe-se também que as ondulações deram origem a grandes estruturas cósmicas, influenciando a distribuição de galáxias.
No entanto, esta é a primeira identificação de uma única estrutura associada a um BAO.
A própria bolha é composta por estruturas previamente identificadas que foram consideradas algumas das maiores aglomerações de matéria do universo. Isso inclui várias superaglomerações, ou grupos de aglomerados de galáxias, cada uma contendo 10 aglomerados e se estendendo por até 200 milhões de anos-luz. No centro de Ho’oleilana está a superaglomeração de Bootes e o vazio de Bootes, um espaço de nada com 330 milhões de anos-luz de largura.
“Não estávamos procurando por isso. É tão grande que se estende até as bordas do setor do céu que estávamos analisando”, disse Brent Tully, líder do estudo e astrônomo da Universidade do Havaí, em comunicado. “Como um aumento na densidade de galáxias, é uma característica muito mais forte do que o esperado. O diâmetro muito grande de mil bilhões de anos-luz está além das expectativas teóricas.”
Tully acrescentou que, se a formação e a evolução de Ho’oleilana estiverem de acordo com a teoria do Big Bang, então o BAO que a originou deve estar mais próximo da Terra do que se pensava e poderia ter implicações para a rapidez com que o universo se expandiu.
A bolha foi encontrada usando conjuntos de dados coletados pelo Cosmicflows-4, que foram publicados em 2022 e marcam a maior compilação de distâncias precisas para galáxias.
Pequenas oscilações podem criar enormes bolhas cósmicas
Cerca de 380.000 anos após o início do universo, o espaço estava preenchido com um mar de elétrons e prótons em ebulição. Coletivamente, essa substância de partículas carregadas é conhecida como plasma. Eventualmente, esse plasma quente esfriou, permitindo que átomos se formassem e regiões excessivamente densas entrassem em colapso sob sua própria gravidade. Esse processo foi combatido pela radiação que empurrava a matéria para longe, e a disputa cósmica que se seguiu entre gravidade e radiação fez o plasma oscilar. E essas ondulações se espalharam para o exterior.
O tamanho da maior dessas ondulações foi determinado pela velocidade com que uma onda sonora poderia viajar através do plasma espacial. Esse tamanho resultou em cerca de 500 milhões de anos-luz e, uma vez que o plasma esfriou, deixou para trás vastas impressões tridimensionais de ondulações.
À medida que o universo envelheceu, as galáxias começaram a se formar nos picos de densidade, criando bolhas expansivas semelhantes a casulos. Observar essas bolhas por meio da distribuição de galáxias pode, em última análise, ajudar a revelar as propriedades dos BAOs.
Em 2014, a mesma equipe de pesquisa identificou a Superaglomeração de Laniakea, onde está localizada a Via Láctea e cerca de 100.000 outras galáxias, mas que tem apenas 500 milhões de anos-luz de largura, metade do tamanho de Ho’oleilana. Notavelmente, a Superaglomeração de Laniakea se estende até a borda desta bolha cósmica maior.
Embora rastros de Ho’oleilana tenham sido detectados anteriormente, suas verdadeiras dimensões permaneceram ocultas até agora. Em 2016, a Sloan Digital Sky Survey identificou parte de sua estrutura em forma de casca, mas só recentemente essa descoberta confirmou a associação de Ho’oleilana com os BAOs.
Daniel Pomarede, um pesquisador da Universidade de Paris-Saclay, destacou seu papel como cartógrafo do grupo ao mapear Ho’oleilana em três dimensões, ressaltando como esse processo elucidou a composição da gigantesca estrutura de casca, composta por elementos previamente reconhecidos como algumas das maiores estruturas do universo. [Space]
