In lingua hawaiana, “hoʻoleilana” significa “pianificare” o “prevedere“. In ambito scientifico, un hoʻoleilana è una bolla cosmica avvalorata da un modello matematico che descrive l’evoluzione dell’universo nel tempo. Questo modello è basato sulla teoria del Big Bang, che sostiene che l’universo sia nato da un’enorme esplosione avvenuta che sarebbe circa 13,8 miliardi di anni fa. Quella che vedete qui rappresentata è un’immensa bolla di materia che si trova a 820 milioni di anni luce dalla Terra, e sembra essere il risultato diretto di un fenomeno avvenuto poco dopo la nascita dell’universo:
Il gruppo hawaiano di ricercatori che l’ha scoperta le ha dato il nome di Hoʻoleilana, un termine tratto da un canto hawaiano della creazione che evoca l’origine della struttura. Strutture massicce come questa sono previste dalla teoria del Big Bang, come risultato di increspature note come “oscillazioni barioniche acustiche”. Nei primi 400 mila anni di vita, l’Universo sarebbe stato infatti un calderone di plasma caldo, in cui gli elettroni erano separati dai nuclei atomici, un pò come all’interno del Sole. In un continuo gioco di forza fra materia e radiazione, le regioni con una densità leggermente superiore cominciarono a collassare sotto la forza di gravità, e molto tempo dopo le galassie si sarebbero formate proprio in corrispondenza dei picchi di densità, in enormi strutture simili a bolle. La nuova scoperta , pubblicata il 5 settembre 2023 su The Astrophysical Journal, non solo aiuterà gli astronomi a svelare i misteri dell’evoluzione primordiale delle galassie, ma potrebbe anche suggerire sottili questioni riguardanti il tasso di espansione dell’universo:
Hoʻoleilana era già stata notata in un lavoro di ricerca del 2016. Tuttavia, la sua estensione non era stata rivelata per intero, mentre ora i ricercatori sono riusciti a vedere l’intero nucleo sferico di galassie, a identificarne il centro e a dimostrare che c’è un aumento statistico della densità di galassie in tutte le direzioni a partire da quel centro. Hoʻoleilana si estende per oltre un miliardo di anni luce e comprende molte strutture note come il Great Wall, l’ammasso di Coma e di Ercole. Le simulazioni hanno dimostrato che questa enorme struttura ha meno dell’1 per cento di probabilità di essere un incidente statistico, e possiede invece tutte le proprietà teoriche per essere un’oscillazione barionica acustica. Studiando la sua formazione ed evoluzione secondo il modello standard, però, l’oscillazione barionica acustica che l’ha generata risulta più vicina del previsto, cosa che richiederebbe un tasso di espansione dell’universo più elevato.
I primi indizi di Ho’oleilana sono stati scoperti nel 2016 dalla Sloan Digital Sky Survey, che ha catturato parte della sua struttura a conchiglia. Tuttavia, quel guscio non è mai stato collegato a un BAO, poiché la reale estensione della bolla larga un miliardo di anni luce è rimasta nascosta.
“Non lo stavamo cercando”, ha detto Brent Tully, un astronomo dell’Università delle Hawaii e autore principale del nuovo studio, in un comunicato stampa . “È così enorme che si estende fino ai bordi del settore del cielo che stavamo analizzando”. Utilizzando i dati di Cosmicflows-4, la più grande raccolta mai realizzata di precise distanze galattiche, i ricercatori hanno mappato la gigantesca bolla in tre dimensioni, consentendo loro di discernere l’intero guscio sferico di Ho’oleilana e di svelare come le sue numerose galassie sono raggruppate insieme.
“Costruire questa mappa e osservare la vasta struttura del guscio è stato un processo impressionante”, ha affermato il coautore Daniel Pomarede dell’Università CEA Paris-Saclay in Francia, che si definisce il cartografo del gruppo. “[M]apping Hoʻoleilana in tre dimensioni ci aiuta a comprenderne il contenuto e il rapporto con l’ambiente circostante“, ha aggiunto. “È stato un processo straordinario costruire questa mappa e vedere come la gigantesca struttura a conchiglia di Hoʻoleilana è composta da elementi che in passato erano stati identificati come essi stessi alcune delle più grandi strutture dell’universo.” Alcune delle enormi strutture precedentemente identificate che ora sono collegate a Ho’oleilana includono la Grande Muraglia di Sloan, il complesso di Ercole, la Grande Muraglia di Coma, il Superammasso di Boötes (vicino al nucleo della bolla) e l’ampio Vuoto di Boötes, che è una sottodensità sferica di galassie larga circa 400 milioni di anni luce. Link video:
Hoʻoleilana in conflitto con la costante di Hubble?
La scoperta di Ho’oleilana potrebbe avere implicazioni più profonde di una semplice migliore comprensione della gerarchia delle vicine sovrastrutture galattiche. Secondo Tully, l’enormità e la vicinanza di Hoʻoleilana solleva interrogativi sul presunto tasso di espansione dell’universo. “Il diametro molto grande di un miliardo di anni luce va oltre le aspettative teoriche“, ha affermato Tully. “Se la sua formazione ed evoluzione sono in accordo con la teoria, questo BAO è più vicino del previsto, il che implica un valore elevato per il tasso di espansione dell’universo”.
Fonti:
https://www.eurekalert.org/news-releases/1000580
