23 juni 2024

Voor het eerst is één enkele Baryonische Accoustische Oscillatie geïdentificeerd: Hoʻoleilana

Credit: Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, CEA University Paris-Saclay

Een team van sterrenkundigen van de Universiteit van Hawaï is er voor het eerst in geslaagd om een immense bel van sterrenstelsels te identificeren, een bel op 820 miljoen lichtjaar afstand van de aarde en een kosmisch fossiel, een overblijfsel van het allervroegste heelal. Brent Tully en zijn team vonden de bel en ze noemden hem Hoʻoleilana, a een naam afkomstig uit de Kumulipo, dat is een Hawaïaans lied over de oorsprong van het universum. Men denkt dat Hoʻoleilana een Baryonische Accoustische Oscillatie (BAO) en als dat klopt dat is dit voor het eerst dat ze één enkele BAO hebben geïdentificeerd. Ze zijn het gevolg van golven in het hete plasma in het vroege heelal (vóór het moment van het oppervlak van de laatste verstrooing, 380.000 jaar na de oerknal), die zich als uitdijende geluidsgolven in een medium gedroegen en die zich vanuit een centraal punt naar buiten toe verspreidden. Er waren op dat moment twee tegengestelde krachten met elkaar in strijd: de zwaartekracht van de (donkere) materie en de druk van de straling (fotonen). Die strijd leidde tot rimpels of golven en die golven, met verhoogde dichtheid in het plasma, breidden zich uit tót het moment dat het plasma door het uitdijende heelal zo ver was afgekoeld dat de elektronen en atoomkernen konden fuseren tot neutrale atomen. Dat gebeurde 380.000 jaar na de oerknal, toen het plasma 3000K heet was. Toen stopten die BAO’s met groeien en hadden ze een bepaalde grootte, die als het ware ‘bevroor’. Omdat de dichtheid in de golven groter was dan elders groeiden die golven later uit tot de plekken waar zich meer sterrenstelsels zich bevinden. De straal van de BAO’s is circa 490 miljoen lichtjaar, in overeenstemming met was ze bij Hoʻoleilana hebben gevonden, die van de ene naar de andere kant pakweg een miljard lichtjaar groot is.

Hoʻoleilana lijkt dichterbij ons te liggen dan ze hadden verwacht en dat geeft aan dat de uitdijingssnelheid van het heelal wellicht hoger is dan verwacht [1]Ze leiden er dan ook een hogere waarde uit af voor de Hubble constante H0 dan andere methodes aangeven: H0=76,9 (+8,2)(-4,8) km/s/Mpc.. Men kon de enkele BAO identificeren dankzij de gegevens van Cosmicflows-4, de grootste verzameling van exacte afstanden tot sterrenstelsels, welke in de herfst van 2022 werd gepubliceerd. Zoals op de afbeelding bovenaan te zien wordt Hoʻoleilana gevormd door bekende superclusters, die eerder al gezien werden als de allergrootste structuren in het heelal. Aan de rand van de BAO Hoʻoleilana ligt de Laniākea supercluster (óók al een Hawaïaanse naam), waar het Melkwegstelsel deel van uitmaakt en dat in 2014 werd ontdekt. Met een diameter van 500 miljoen lichtjaar is Laniākea pakweg half zo groot als Hoʻoleilana. In 2016 werd op basis van de Sloan Digital Sky Survey (SSDN) al het bestaan geopperd van wat ze nu Hoʻoleilana noemen, maar de volledige omvang van de BAO werd toen nog niet gezien. Het is pas dankzij de gegevens van de Cosmicflows-4 dat die complete omvang bekend is. Tot de BAO behoren de Harvard/Smithsonian Great Wall, die weer bestaat uit de Coma Cluster, de Hercules Cluster en de Sloan Great Wall. in het centrum van de BAO ligt de Boötes Supercluster. De leegte genaamd Boötes Void, waar relatief minder sterrenstelsels voorkomen, maakt ook deel uit van Hoʻoleilana. Simulaties laten zien dat de kans 1% is dat al deze structuren niet bij elkaar horen en dat ze schijnbaar een BAO vormen.

Meer informatie vind je in het vakartikelen:

Bron: Phys.org.

Voetnoten

Voetnoten
1 Ze leiden er dan ook een hogere waarde uit af voor de Hubble constante H0 dan andere methodes aangeven: H0=76,9 (+8,2)(-4,8) km/s/Mpc.
Share

Speak Your Mind

*