Devasa Galaksi Baloncuğu Keşfedildi – Evrenin Başlangıçtan Bir Kalıntı Olduğuna İnanılıyor

Gökbilimciler 820 milyon ışıkyılı uzaklıkta devasa bir baloncuk olan Hoʻoleilana’yı tespit ettiler. Evrenin başlangıcından kalma ve tahmin edilenden daha büyük olduğuna inanılan bu yapı, galaksinin evrimi ve evrenin genişleme dinamikleri hakkında değerli bilgiler sunuyor.

Hawaii Üniversitesi öncülüğünde Dünya’dan 820 milyon ışıkyılı uzaklıktaki devasa bir baloncuğun keşfinin, 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 isim verildi Ho’oleilana,’den alınan bir terim Kumulipoyapının kökenini çağrıştıran bir Hawaii yaratılış ilahisi.

5 Eylül’de yayınlanan yeni bulgular Astrofizik Dergisibu devasa yapıların tahmin edildiğine dikkat edin. Büyük patlama Teori, Baryon Akustik Salınımları (BAO) olarak bilinen erken evrenin materyalinde bulunan 3 boyutlu dalgalanmaların bir sonucu olarak ortaya çıktı.

Beklenmedik Bulgu

“Biz onu aramıyorduk. 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. Eğer oluşumu ve evrimi teoriye uygunsa, bu BAO beklenenden daha yakın, bu da evrenin genişleme hızı açısından yüksek bir değere işaret ediyor.”

Gökbilimciler, gelen verileri kullanarak baloncuğun yerini tespit etti. Kozmik akışlar-4bugüne kadar galaksilere olan mesafelerin kesin olarak belirlendiği en büyük derleme. 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 etkileri hakkındaki bilgilerini güçlendirmeye yardımcı olabilir.

Yeni bulgular, bu devasa yapıların, Baryon Akustik Salınımları (BAO) olarak bilinen erken evrenin materyalinde bulunan 3 boyutlu dalgalanmaların sonucu olarak Büyük Patlama teorisi tarafından tahmin edildiğini belirtiyor. Katkıda bulunanlar: Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, CEA Üniversitesi Paris-Saclay. Bu çalışma, ANR-11-IDEX-0003 referansı altında Fransa 2030 (P2I – Fizik Enstitüsü) tarafından sağlanan hükümet finansmanından yararlanmıştır.

Muazzam Madde Kabarcıkları

Yerleşik Büyük Patlama teorisine göre, ilk 400.000 yıl boyunca evren sıcak bir kazandı. plazma Güneş’in iç kısmına benzer. 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 ve radyasyon arasındaki bu mücadele, plazmanın salınmasına veya dalgalanmasına ve dışarıya doğru yayılmasına neden oldu.

Erken evrendeki en büyük dalgalanmalar, 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 fark edildiğinde bu eski habercilerin özelliklerini ortaya çıkarabilir.

Daha Derine İnmek

Fransa’daki CEA Paris-Saclay Üniversitesi’nden araştırmacı Daniel Pomarede, “Grubun haritacısıyım ve Hoʻoleilana’nın üç boyutlu haritalanması, içeriğini ve çevresiyle olan ilişkisini anlamamıza yardımcı oluyor” dedi. “Bu haritayı oluşturmak ve Hoʻoleilana’nın dev kabuk yapısının, geçmişte evrenin en büyük yapılarından bazıları olduğu belirlenen elementlerden nasıl oluştuğunu görmek inanılmaz bir süreçti.”

Aynı araştırma ekibi 2014 yılında Laniākea Üstkümesi’ni de tanımladı. Samanyolukarşılaştırıldığında küçüktür. Yaklaşık 500 milyon ışıkyılı çapında uzanan Laniākea, bu çok daha büyük baloncuğun yakın kenarına kadar uzanıyor.

Tek bir BAO’yu ortaya çıkarmak

Tully’nin ekibi, Hoʻoleilana’nın 2016 tarihli bir araştırma makalesinde Sloan Dijital Gökyüzü Araştırmasında görülen çeşitli kabuk benzeri yapılardan en belirgin olanı olarak belirtildiğini keşfetti. Ancak daha önceki çalışmalar yapının tamamını ortaya çıkarmamıştı ve ekip bir BAO buldukları sonucuna varmamıştı.

Araştırmacılar, Cosmicflows-4 kataloğunu kullanarak gökadaların tam küresel kabuğunu görebildiler, merkezini belirlediler ve bu merkezden itibaren tüm yönlerde gökadaların yoğunluğunda istatistiksel bir artış olduğunu gösterebildiler. 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 istatistiksel bir kaza olma olasılığının %1’den az olduğunu göstermiştir. Hoʻoleilana, merkezindeki zengin bir üstkümenin öne çıkması da dahil olmak üzere, teorik olarak beklenen bir baryon akustik salınımının özelliklerine sahiptir, ancak beklenenden daha güçlü bir şekilde öne çıkmaktadır.

Ayrıntılı olarak Ho’oleilana, standart kozmoloji modeli teorisinden ve galaksi ayrımlarına ilişkin önceki istatistiksel ikili çalışmalardan elde edilenlerden beklenenden biraz daha büyüktür. Boyut, evrenin yerel genişleme hızına ve büyük ölçeklerdeki galaksi akışlarına ilişkin gözlemlerle uyumludur ve bu da standart modeldeki ince sorunlara işaret etmektedir.

Referans: “Ho’oleilana: Bireysel Baryon Akustik Salınımı?” R. Brent Tully, Cullan Howlett ve Daniel Pomarède, 5 Eylül 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/aceaf3