Descoberta de uma nova superestrutura no Universo uma bolha gigante cheia de galáxias

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Descoberta de uma nova superestrutura no Universo: uma
bolha gigante cheia de galáxias
Tem o nome doce e impronunciável de "Hoeoleilana", que corresponde a uma "singing da criação do
mundo" em havaiano. Mais prosaicamente, é uma enorme reunião de galáxias formando uma bolha de
um bilhão de anos-luz de diâmetro. Esta superestrutura do Universo, identificada por uma equipe de
astrônomos liderada pela Universidade do Havaí (EUA), completa o mapa global do Universo, ao lado do
super amas Laniakea descoberto em 2014. Mas é duas vezes maior. Acima CEA de tudo, essa bolha
levaria seus passos do passado distante do Universo, o mais próximo possível do Big Bang, como
explicado às Ciências e Avenir Daniel Pomarde, astrofísico do CEA e cartógrafo da equipe.
“Nós levantamos a hipótese de que essa superestrutura não está lá por acaso. Testemunharia a
existência das chamadas "ascilações bariônicas acústicas" (OBA), um fenômeno que agitava o Universo
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/voie-lactee/la-toute-premiere-carte-des-neutrinos-de-la-voie-lactee_172183
https://www.cea.fr/drf/Pages/Actualites/En-direct-des-labos/2023/hooleilana-une-bulle-de-galaxies-temoin-de-lunivers-primordial.aspx
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/le-telescope-james-webb-detecte-de-la-poussiere-de-graphite-et-de-diamant-dans-les-premieres-galaxies-de-l-univers_172764
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quando tinha menos de 380.000 anos de idade. Então, através desta bolha, podemos estar olhando para
um "fóssil" do universo primordial. E esta é a primeira vez desde que a hipótese da OBA foi feita, em
1970, pelo cosmólogo americano Jim Peebles.
Ondas sonoras agitam o plasma
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Esses OBAs se formaram no Universo primordial do Big Bang, enquanto ele é preenchido com plasma.
Este gás ultra-quente consiste em bárions (prótons e nêutrons), elétrons, fótons, matéria escura, etc. É
opaco porque os fótons, que compõem a luz, não podem se espalhar livremente. Eles são
constantemente perturbados pelas partículas carregadas. Neste Malstrom, duas forças se chocam. Por
um lado, a gravidade, que tende a aproximar a matéria, e por outro a intensa radiação de energia que
separa as partículas. “Essa oposição gera ondas de pressão que viajam através do plasma, como ondas
sonoras. Eles produzem superdensidades da matéria que desempenharão um papel significativo no
futuro das estruturas do Universo.
Mas 380.000 anos após o Big Bang, tudo está mudando. A temperatura do plasma cai abaixo do limiar
que impedia a ligação dos elétrons aos prótons para formar átomos de hidrogênio. Os átomos
aparecem, o meio torna-se eletricamente neutro e, portanto, transparente, porque os fótons podem se
propagar livremente. Assim nasce o fundo cósmico difuso, ou radiação fóssil, a primeira luz do Universo.
No Universo transparente, os OBAs congelam e param de se espalhar. Overdensities iniciam uma
concentração de matéria que acabará por dar às galáxias, num Universo em expansão. Esta é a
maneira de formar essa bolha de um bilhão de anos-luz de diâmetro”, disse Daniel Pomarde.
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Catálogo de 56.000 Galáxias
O prazer é ainda maior para os pesquisadores que esta bolha foi descoberta por acaso. Originalmente,
era uma representação tridimensional do catálogo Cosmicflows-4, publicado em setembro de 2022. Ele
compila quase 56.000 galáxias, formando 38.000 grupos. Para cada um, os pesquisadores têm sua
própria posição, e sua velocidade, porque nada é fixo no Universo.
“Para esta quarta edição do catálogo, adicionamos dados do programa Sloane Digital Sky Survey (SDS).
Essa contribuição abriu uma janela para uma região que nunca havia sido explorada antes: o norte
galáctico. Quando fizemos o mapa 3D, destacamos a existência desse tipo de concha gigantesca
composta de galáxias, com uma densidade no centro, uma concentração ainda maior de galáxias. Em
seguida, este mapa foi comparado com simulações numéricas que descrevem a evolução do Universo,
com o fenômeno BAO, ou sem. “A análise estatística da distribuição de galáxias mostra que ela
corresponde à evolução do Universo com um BAO.”
Leia tambémO tempo parece decorrer cinco vezes mais lento nos primeiros dias do Universo.
Uma nova medida da expansão do Universo
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/les-trous-noirs-les-plus-proches-a-seulement-150-annees-lumiere_173734
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/astrophysique/kagra-rejoint-ligo-et-virgo-dans-la-chasse-aux-ondes-gravitationnelles_171450
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/astrophysique/kagra-rejoint-ligo-et-virgo-dans-la-chasse-aux-ondes-gravitationnelles_171450
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/deux-planetes-sur-une-meme-orbite-une-theorie-en-passe-d-etre-confirmee_172694
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/astrophysique/le-temps-parait-s-ecouler-cinq-fois-plus-lentement-dans-les-premiers-temps-de-l-univers_172440
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Finalmente, este estudo também trouxe água para o moinho de uma controvérsia muito atual: a medição
da constante Hubble Ho, que descreve a expansão do Universo. Pode ser calculado a partir do fundo
cósmico de microondas e, portanto, muito cedo na história do Universo, ou do nosso ambiente próximo,
o universo local e, portanto, mais recentemente. No entanto, os dois valores não correspondem, daí o
debate. “A partir do BAO, também é possível calcular uma taxa de expansão e, portanto, a constante de
Hubble nesta bolha. Encontramos um valor próximo ao calculado a partir do Universo próximo”, conclui
Daniel Pomaréde.