¿Qué son las oscilaciones acústicas de bariones?
Hace mucho, mucho tiempo, justo después del Big Bang, la materia del universo estaba repartida de forma casi uniforme. Era como un mar lleno de partículas.
La gravedad trataba de juntar esa materia para formar galaxias. Pero cuando la materia se juntaba, se calentaba mucho. Ese calor hacía que la materia se empujara hacia afuera.
Así empezó una especie de tira y afloja:
- La gravedad atraía la materia.
- El calor la empujaba hacia afuera.
Y otra vez la gravedad atraía, y otra vez el calor empujaba…
Este juego de fuerzas creó algo parecido a ondas de sonido, como las que se ven en el agua cuando tiras una piedra.
Estas ondas se expandieron como burbujas. Al moverse, llevaban parte de la materia con ellas.
Unos 380.000 años después del Big Bang, el universo se enfrió. Entonces, se formaron los primeros átomos.
La gravedad ganó la partida. Así, se formaron galaxias y otras estructuras grandes.
Las burbujas de materia que se habían creado dejaron una huella. Esa huella es lo que llamamos oscilaciones acústicas de bariones, o BAO (por sus siglas en inglés).
Estas oscilaciones son como burbujas gigantes de galaxias que forman un cascarón esférico. Dentro de este cascarón está un supercúmulo de galaxias muy masivo.
Aunque estas huellas son difíciles de ver, son muy importantes.
Gracias a ellas, los astrónomos pueden entender mejor cómo se expande el universo y cómo ha cambiado a lo largo del tiempo.
Ho’oleilana
Ho’oleilana es una palabra hawaiana. Significa «murmullos del despertar». Aparece en un canto de la creación hawaiano que habla sobre el origen de las cosas.
Se cree que Ho’oleilana es un ejemplo de BAO.
Es una burbuja formada por muchas galaxias.
El tamaño de Ho’oleilana coincide con lo que predice la teoría del Big Bang: unos 500 millones de años luz de diámetro.
En el centro de Ho’oleilana está el supercúmulo de galaxias de Bootes.
En la superficie de la burbuja hay millones de galaxias. Estas galaxias se agrupan en cúmulos y supercúmulos.
Algunos ejemplos son:
- supercúmulo de Hércules
- cúmulo de Coma
- supercúmul ode Leo
- supercúmulo de Corona Borealis
- supercúmulo de Ursa Major
- Gran Muro de Sloan
Es importante saber que esta estructura es muy sutil. Está mezclada con la distribución general de galaxias del universo.
Los astrónomos usan técnicas muy avanzadas para detectar estas burbujas. Si no, la estructura sería casi invisible.
El modelo 3D
El modelo de Ho’oleilana tiene forma esférica. Es como una burbuja de galaxias que nació solo 380.000 años después del Big Bang.
En la superficie de la esfera hay bolitas pequeñas. Estas bolitas son grupos de galaxias. Estos grupos forman cúmulos y supercúmulos.
En la esfera hay huecos. Algunos huecos son reales. Otros han sido ampliados para poder ver mejor el interior.
Dentro de la burbuja está el supercúmulo de Bootes.
En el modelo, está representado como una pelota de bolitas.
Para que se quede en su sitio, lo hemos unido a la burbuja con pilares finos. Estos pilares no existen de verdad, pero ayudan a sujetarlo.
¿Quién ha hecho el modelo?
El modelo 3D ha sido creado por Emilio Terol a partir de un trabajo de Daniel Pomarède.
Los datos fueron publicados en el artículo “Ho’oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation?” de R. Brent Tully, Cullan Howlett y Daniel Pomarède, en The Astrophysical Journal (2023).
Este trabajo ha sido realizado con una ayuda de la convocatoria de Proyectos I+D+i “Pruebas de Concepto” 2022 (PDC2022), financiada por la Unión Europea a través de los Fondos NextGenerationEU, Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia. Referencia: PDC2022-133930-I00.