Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, Universidade CEA Paris-Saclay
Ilustração de Ho’oleilana. A região vermelha (à esquerda) mostra a concha fechada com galáxias individuais representadas como pequenas manchas luminosas
Uma equipa liderada pela Universidade do Hawaii (UH) descobriu uma imensa bolha a 820 milhões de anos-luz da Terra, que se pensa ser um fóssil remanescente do nascimento do Universo.
O astrónomo Brent Tully, do Instituto de Astronomia da UH, e a sua equipa encontraram inesperadamente a bolha no interior de uma rede de galáxias.
A entidade recebeu o nome de Ho’oleilana, um termo retirado do Kumulipo, um cântico de criação havaiano.
As novas descobertas, publicadas na revista The Astrophysical Journal, mencionam que estas estruturas massivas são previstas pela teoria do Big Bang, como resultado de ondulações 3D encontradas no material do Universo primitivo, conhecidas como Oscilações Acústicas de Bariões (OABs).
“Não estávamos à procura disto. É tão grande que se estende até aos limites do sector do céu que estávamos a analisar”, explicou Tully. “Como um aumento na densidade das galáxias, é uma caraterística muito mais forte do que o esperado”.
“O diâmetro muito grande de mil milhões de anos-luz está para além das expetativas teóricas. Se a sua formação e evolução estiverem de acordo com a teoria, esta OAB está mais próxima do que o previsto, o que implica um valor elevado para o ritmo de expansão do Universo”, acrescentou.
Os astrónomos localizaram a bolha usando dados do Cosmicflows-4, que é, até à data, a maior compilação de distâncias precisas de galáxias.
Tully copublicou o catálogo excecional no outono de 2022. A sua equipa de investigadores pensa que esta pode ser a primeira vez que os astrónomos identificaram uma estrutura individual associada a uma OAB.
A descoberta poderá ajudar a reforçar o conhecimento dos cientistas sobre os efeitos da evolução das galáxias.
Enormes bolhas de matéria
Na teoria bem estabelecida do Big Bang, durante os primeiros 400.000 anos, o Universo é um caldeirão de plasma quente semelhante ao interior do Sol. No interior de um plasma, os eletrões separaram-se dos núcleos atómicos.
Durante este período, as regiões com densidade ligeiramente superior começaram a colapsar sob a ação da gravidade, mesmo quando o intenso banho de radiação tentava separar a matéria. Esta luta entre a gravidade e a radiação fez com que o plasma oscilasse ou ondulasse e se espalhasse para fora.
As maiores ondulações no Universo primitivo dependiam da distância que uma onda sonora podia percorrer.
Estabelecida pela velocidade do som no plasma, esta distância era de quase 500 milhões de anos-luz e foi fixada quando o Universo arrefeceu e deixou de ser um plasma, deixando vastas ondulações tridimensionais.
Ao longo das eras, as galáxias formaram-se nos picos de densidade, em enormes estruturas semelhantes a bolhas. Os padrões na distribuição das galáxias, devidamente discernidos, poderiam revelar as propriedades destes antigos mensageiros.
“Eu sou o cartógrafo do grupo e mapear Ho’oleilana em três dimensões ajuda-nos a compreender o seu conteúdo e a sua relação com o meio envolvente”, disse o investigador Daniel Pomarede, da Universidade CEA Paris-Saclay, em França.
“Foi um processo espantoso construir este mapa e ver como a estrutura da concha gigante de Ho’oleilana é composta por elementos que foram identificados no passado como sendo eles próprios algumas das maiores estruturas do universo”, acrescentou o astrónomo.
Esta mesma equipa de investigadores também identificou o Superenxame de Laniākea em 2014. Essa estrutura, que inclui a Via Láctea, é pequena em comparação. Estendendo-se a um diâmetro de cerca de 500 milhões de anos-luz, Laniākea prolonga-se até à orla desta bolha muito maior.
Descobrindo uma única OAB
A equipa de Tully descobriu que Ho’oleilana tinha sido assinalada num trabalho de investigação de 2016 como a mais proeminente de várias estruturas semelhantes a conchas observadas no SDSS (Sloan Digital Sky Survey).
No entanto, o trabalho anterior não revelou toda a extensão da estrutura e essa equipa não concluiu que tinha encontrado uma OAB.
Usando o catálogo Cosmicflows-4, os investigadores foram capazes de ver uma concha esférica completa de galáxias, de identificar o seu centro e de mostrar que há um aumento estatístico na densidade de galáxias em todas as direções a partir desse centro.
Ho’oleilana engloba muitas estruturas bem conhecidas anteriormente encontradas pelos astrónomos, como a Grande Muralha [de Harvard/Smithsonian] que contém o Enxame de Coma, o Enxame de Hércules e a Grande Muralha Sloan.
O Superenxame de Boieiro reside no seu centro. O histórico Vazio de Boieiro, uma enorme região esférica vazia, encontra-se no interior de Ho’oleilana.
