Esta enorme burbuja de galaxias podría ser un fósil del Big Bang

Ha sido bautizad como Ho’oleilana y es una «burbuja» de galaxias recién descubierta tiene alrededor de 1.000 millones de años luz de diámetro y se encuentra a 820 millones de años luz de la Vía Láctea. Su hallazgo no es baladí: tiene importantes implicaciones sobre cómo medimos la tasa de expansión del universo, un importante punto de discordia entre los cosmólogos.

Se cree que esta enorme burbuja es una reliquia cósmica de los primeros años de formación del universo después del Big Bang. Pero, ¿cómo la han descubierto?

Empecemos por el principio. Durante los primeros 400.000 años, el universo era increíblemente caliente y denso; una época en la que experimentó cambios rápidos a medida que evolucionaba y se expandía y uno de los procesos cósmicos que tuvieron lugar fueron las oscilaciones acústicas bariónicas (BAO). Estas ondas surgieron cuando zonas de densidad algo mayor comenzaron a colapsar bajo la influencia de las fuerzas gravitacionales a la vez que la radiación extrema del evento intentaba dispersar la materia circundante, creando estas ondas que se propagaban hacia afuera.

Una vez que el universo se fue enfriando, estas ondas acabaron congeladas formando una estructura parecida a una burbuja mientras a su alrededor se formaban cúmulos de galaxias y otros objetos. Aquí es donde entran estas burbujas cósmicas como herramientas independientes de medición de la tasa de expansión del universo.

Un remanente fósil del nacimiento del universo

El astrónomo Brent Tully, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái, y su equipo, encontraron inesperadamente la superburbuja dentro de una conocida red de galaxias, una parte de la gran red cósmica de galaxias que se cree que forma nuestro universo en su conjunto. Curiosamente, se trata del mismo equipo de científicos que identificó el supercúmulo de Laniakea en 2014 (Laniakea es la superestructura que contiene nuestra galaxia y otras 100.000 galaxias cercanas).

Para localizarla, los astrónomos utilizaron datos de Cosmicflows-4, un catálogo de distancias a 55.877 galaxias, que los investigadores publicaron en otoño de 2022.

Estas oscilaciones se pueden hallar en todo el universo. Pero encontrar una a una distancia de solo 820 millones de años luz de la Vía Láctea, dejó a los científicos bastante sorprendidos.

«Como aumento de la densidad de las galaxias, es una característica mucho más fuerte de lo esperado. El gran diámetro de 1.000 millones de años luz supera las expectativas teóricas. Si su formación y evolución están de acuerdo con la teoría, este BAO está más cerca de lo previsto. lo que implica un alto valor para la tasa de expansión del universo», comenta el astrónomo Brent Tully de la Universidad de Hawái en su artículo publicado en la revista The Astrophysical Journal.

Esta es la primera identificación de una estructura única asociada a un BAO. La burbuja en sí está formada por estructuras previamente conocidas, que se cree que son algunas de las disposiciones de materia más grandes del universo. Comprende varios supercúmulos galácticos, cada uno de los cuales contiene 10 cúmulos de galaxias y abarca 200 millones de años luz. Entre las estructuras se encuentran la Gran Muralla Harvard/Smithsonian, que alberga el Cúmulo de Coma, el Cúmulo de Hércules y la Gran Muralla Sloan. En el centro de la burbuja está el vacío de Bootes, una extensión vacía de 330 millones de años luz.

«La ventaja de este descubrimiento es que nos da una imagen más clara de la tasa de expansión del universo. Nuestro análisis sugiere que debido a que esta burbuja es más grande de lo esperado, el universo se ha expandido más de lo previsto originalmente. Las discrepancias en las mediciones de la tasa de expansión del universo son probablemente el mayor problema en cosmología en este momento, y esto añade más combustible a esa conversación«, aclara Cullan Howlett de la Universidad de Queensland y coautor del trabajo.

Este descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo la evolución de las galaxias afecta al universo en general y podría resolver diversos enigmas sobre el universo temprano.

Referencias: