Kırmızı bölge (solda), Baryon Akustik Salınımının çevrelediği kabuğu, tek tek galaksilerin parlak küçük noktalar halinde tasvir edildiği şekilde göstermektedir. Mavi filamentler, Laniākea gibi önceden bilinen özelliklerin vurgulandığı daha büyük Kozmik Ağı gösteriyor. Katkıda bulunanlar: Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, CEA Üniversitesi Paris-Saclay. Bu çalışma, ANR-11-IDEX-0003 referansı altında Fransa 2030 (P2I – Graduate School of Physics) tarafından sağlanan hükümet finansmanından yararlanmıştır.
Gökbilimciler, 820 milyon büyüklüğünde devasa bir balon olan Hoʻoleilana’yı tespit ettiler. Işık yılı uzakta. Evrenin başlangıcından kalma ve tahmin edilenden daha büyük olduğuna inanılan bu yapı, galaksinin evrimi ve evrenin genişleme dinamikleri hakkında değerli bilgiler sunuyor.
Hawaiʻi Üniversitesi öncülüğünde devasa bir baloncuğun keşfi 820 Dünya’dan milyonlarca ışıkyılı uzaklıktaki bu şeyin, evrenin doğuşunun fosil benzeri bir kalıntısı olduğuna inanılıyor. UH Astronomi Enstitüsü’nden gökbilimci Brent Tully ve ekibi, beklenmedik bir şekilde baloncuğu bir gökada ağı içinde buldu. Varlığa, yapının kökenini çağrıştıran bir Hawaii yaratılış ilahisi olan Kumulipo’dan alınan bir terim olan Hoʻoleilana adı verildi.
5 Eylül’de The Astrophysical Journal’da yayınlanan yeni bulgular, bu devasa yapıların tahmin edildiğini belirtiyor. Big Bang teorisine göre, Baryon Akustik Salınımları (BAO) olarak bilinen erken evrenin materyalinde bulunan 3 boyutlu dalgalanmaların sonucu.
Beklenmeyen Bulgu
“Aramıyorduk onun için. O kadar büyük ki, analiz ettiğimiz gökyüzü bölümünün kenarlarına kadar yayılıyor” diye açıkladı Tully. “Galaksilerin yoğunluğunun artması olarak beklenenden çok daha güçlü bir özellik. Bir milyar ışıkyıllık çok büyük çapı teorik beklentilerin ötesindedir. Oluşumu ve evrimi teoriye uygunsa, bu BAO beklenenden daha yakın, bu da evrenin genişleme hızı açısından yüksek bir değere işaret ediyor.”
Gökbilimciler, Cosmicflows-4 verilerini kullanarak baloncuğun yerini tespit etti. , galaksilere olan kesin uzaklıkların bugüne kadarki en büyük derlemesi. Tully, olağanüstü kataloğu 2022 sonbaharında birlikte yayınladı. Araştırma ekibi, bunun gökbilimcilerin bir BAO ile ilişkili bireysel bir yapıyı ilk kez tanımladığı zaman olabileceğine inanıyor. Keşif, bilim adamlarının galaksi evriminin etkilerine ilişkin bilgilerini güçlendirmeye yardımcı olabilir.
Yeni bulgular, bu devasa yapıların 3D’nin bir sonucu olarak Büyük Patlama teorisi tarafından tahmin edildiğini belirtiyor. Baryon Akustik Salınımları (BAO) olarak bilinen, erken evrenin materyalinde bulunan dalgalanmalar. Katkıda bulunanlar: Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, CEA Üniversitesi Paris-Saclay. Bu çalışma, ANR-11-IDEX-0003 referansı kapsamında Fransa 2030 (P2I – Graduate School of Physics) tarafından sağlanan hükümet finansmanından yararlanmıştır.
Muazzam Madde Kabarcıkları
Köklü Büyük Ortamda Bang teorisine göre, ilk 400.000 yıl boyunca evren, Güneş’in iç kısmına benzer bir sıcak plazma kazanıydı. Bir plazma içinde elektronlar atom çekirdeğinden ayrıldı. Bu dönemde, yoğun radyasyon banyosu maddeyi birbirinden ayırmaya çalışsa da yoğunluğu biraz daha yüksek olan bölgeler yer çekimi altında çökmeye başladı. Yerçekimi ile radyasyon arasındaki bu mücadele, plazmanın salınmasına veya dalgalanmasına ve dışarıya doğru yayılmasına neden oldu.
Erken evrendeki en büyük dalgalanmalar, bir ses dalgasının kat edebileceği mesafeye bağlıydı. Plazmadaki ses hızına göre belirlenen bu mesafe neredeyse 500 milyon ışık yılıydı ve evren soğuyup plazma olmaktan çıkıp üç boyutlu devasa dalgalar bıraktığında sabitlendi. Çağlar boyunca galaksiler yoğunluk zirvelerinde devasa kabarcık benzeri yapılarda oluştu. Galaksilerin dağılımındaki desenler, doğru bir şekilde ayırt edildiğinde, bu eski habercilerin özelliklerini ortaya çıkarabilir.
Daha Derin Araştırmalar
“Ben grubun haritacısıyım ve Hoʻoleilana’yı üç boyutlu olarak haritalamak bize yardımcı oluyor içeriğini ve çevresi ile olan ilişkisini anlıyoruz” dedi Fransa’daki CEA Paris-Saclay Üniversitesi’nden araştırmacı Daniel Pomarede. “Bu haritayı oluşturmak ve Hoʻoleilana’nın dev kabuk yapısının, geçmişte evrenin en büyük yapılarından bazıları olduğu belirlenen elementlerden nasıl oluştuğunu görmek muhteşem bir süreçti.”
Aynı şey. Araştırma ekibi ayrıca 2014 yılında Laniākea Üstkümesi’ni de tanımladı. Samanyolu’nu da içeren bu yapı, kıyaslandığında küçüktür. Yaklaşık 500 milyon ışıkyılı çapında uzanan Laniākea, çok daha büyük olan bu balonun yakın kenarına kadar uzanıyor.
Tek Bir BAO’yu Ortaya Çıkarmak
Tully’nin ekibi, Hoʻoleilana’nın 2016 yılındaki bir araştırma makalesinde, Sloan Dijital Gökyüzü Araştırmasında görülen çeşitli kabuk benzeri yapılardan en belirgin olanı olduğu belirtilmişti. Ancak önceki çalışma yapının tam kapsamını ortaya çıkarmamıştı ve ekip bir BAO buldukları sonucuna varamadı.
Araştırmacılar Cosmicflows-4 kataloğunu kullanarak tam küresel bir kabuk görebildiler. galaksilerin merkezini tanımlayın ve bu merkezden itibaren her yönde galaksilerin yoğunluğunda istatistiksel bir artış olduğunu gösterin. Hoʻoleilana, Saç Kümesini içeren Harvard/Smithsonian Çin Seddi, Herkül Kümesi ve Sloan Çin Seddi gibi gökbilimciler tarafından daha önce bulunmuş birçok tanınmış yapıyı kapsamaktadır. Boötes Üstkümesi merkezinde yer almaktadır. Devasa boş küresel bir bölge olan tarihi Boötes Boşluğu, Hoʻoleilana’nın içinde yer alır.
Hoʻoleilana’nın Etkileri
Simülasyonlarla yapılan testler, Hoʻoleilana olarak tanımlanan kabuk yapısının, Hoʻoleilana’nın istatistiksel bir kaza olma olasılığı %1’den azdır. Ho’oleilana, zengin bir üstkümenin merkezindeki çıkıntı da dahil olmak üzere, teorik olarak beklenen bir baryon akustik salınımının özelliklerine sahiptir, ancak beklenenden daha güçlü bir şekilde öne çıkmaktadır.
Ayrıntılı olarak Hoʻoleilana, teoride beklenenden biraz daha büyüktür. standart kozmoloji modelinin ve galaksi ayrımlarına ilişkin önceki istatistiksel ikili çalışmalardan elde edilenlerin. Boyut, evrenin yerel genişleme hızına ve büyük ölçeklerdeki galaksi akışlarına ilişkin gözlemlerle uyumludur ve bu aynı zamanda standart modeldeki ince sorunlara işaret etmektedir.
Referans: “Ho’oleilana: Bireysel Baryon Akustiği Salınım mı?” Yazan: R. Brent Tully, Cullan Howlett ve Daniel Pomarède, 5 Eylül 2023, The Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/aceaf3