Les oscil·lacions acústiques bariòniques
Després del Big Bang, la matèria de l’univers estava repartida quasi de manera uniforme, com un gran mar de partícules. La gravetat tractava d’ajuntar esta matèria per formar galàxies. Però quan la matèria s’ajuntava, s’escalfava molt, i esta calor feia que la matèria espentara cap a fora. Així es va crear una espècie de cadena de «rebots»: la gravetat l’atreia, la calor l’allunyava, i tornada a començar.
Este joc de tira i afluixa va crear una cosa semblant a ones de so que viatjaven per l’univers, com les ones que es formen a l’aigua en tirar una pedra. Estes ones es van expandir en forma de bombolles, arrossegant part de la matèria amb elles.
Uns 380 000 anys després del Big Bang, l’Univers es va refredar prou per a què es formaren els primers àtoms. En aquell moment, la gravetat va guanyar la partida, i va poder començar a formar galàxies i altres grans estructures. Les bombolles de matèria que s’havien format abans van deixar una espècie d’»empremta» en la distribució de les galàxies: estes són les oscil·lacions acústiques de barions, o oscil·lacions bariòniques acústiques (BAO, per les seues inicials en anglès).
Les oscil·lacions acústiques de barions són, doncs, bombolles de milions de galàxies que es distribueixen per la superfície esfèrica, formant com un cascaró que enclou un supercúmul de galàxies molt massiu al centre.
Encara que estes empremtes són subtils, són molt importants. En estudiar-les, els astrònoms poden entendre millor com s’expandeix l’Univers i com ha canviat esta expansió al llarg del temps.
Ho’oleilana
Ho’oleilana és una paraula hawaiana que significa «murmuris del despertar» i apareix en un cant hawaià de la creació que evoca l’origen de les coses.
Es considera que és un BAO ja que es tracta d’ una bombolla formada per multitud de galàxies, el diàmetre de la qual coincideix amb el predit a partir de la teoria del Big Bang: 500 milions d’ anys llum.
Al centre de Ho’oleilana es troba el supercúmul de galàxies de Bootes. A la superfície d’esta bombolla trobem milions de galàxies que s’agrupen formant grups que al seu torn es reuneixen en estructures més gran com els cúmuls i supercúmuls de galàxies de Coma, Hèrcules, Leo o el Gran Mur de Sloan.
És important assenyalar que esta estructura és en realitat molt subtil i que està totalment submergida en la distribució general de galàxies que forma la superestructura de l’ Univers. Es necessiten avançats mitjans estadístics per poder detectar este objecte com un excés sobre la mitjana quasi uniforme de galàxies que ompli tot l’ espai. Si considerem totes les galàxies, l’estructura esfèrica a penes seria perceptible.
El model 3D
El primer que es nota en el model és la seua forma esfèrica: tenim entre les nostres mans la representació d’una bombolla de galàxies que va tenir el seu origen només 380 000 anys després del Big Bang.
La superfície esfèrica està plena de xicotetes boles que representen grups de galàxies, que al seu torn formen agrupacions majors: els cúmuls i supercúmuls.
Els buits en la superfície de l’esfera són reals, encara que algun ha sigut exagerat per permetre l’accés al seu interior.
Dins, al centre, trobem una pilota de boletes: és el supercúmul de Bootes. S’ha enganxat a la superfície de la bombolla amb uns fins pilars que no existeixen en realitat, però que permeten mantenir el supercúmul en la seua posició central dins la bombolla.
A la superfície de la bombolla localitzem alguns dels cúmuls de galàxies més rellevants:
- supercúmul d’Hèrcules
- cúmul de Coma
- supercúmul de Leo
- supercúmul de Corona Borealis
- supercúmul d’Ursa Major
- Gran Mur de Sloan
El model ha sigut creat per Emilio Terol, a partir d’un renderitzat 3D de les dades reals fet per Daniel Pomarède i publicades a «Ho’oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation?» per R. Brent Tully, Cullan Howlett, i Daniel Pomarède, The Astrophysical Journal (2023).
Este treball ha sigut realitzat amb una ajuda de la convocatòria de Projectes R+D+i “Proves de Concepte” 2022 (PDC2022), finançada per la Unió Europea a través dels Fons NextGenerationEU, Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència. Referència: PDC2022-133930-I00.