Een onderzoeksteam onder leiding van astronoom Brent Tully van de Universiteit van Hawaï heeft op 820 miljoen lichtjaar van de aarde een enorme bubbel van sterrenstelsels ontdekt. De kolossale structuur heeft de Hawaïaanse naam Hoʻoleilana gekregen (The Astrophysical Journal).
Volgens de oerknaltheorie was het heelal gedurende zijn eerste 400.000 jaar een heksenketel van heet plasma, vergelijkbaar met het inwendige van de zon.
In een plasma zijn de elektronen gescheiden van de atoomkernen. Tijdens deze periode begonnen gebieden met een iets hogere dichtheid in te storten onder invloed van de zwaartekracht, terwijl de intense straling van het plasma de materie juist uit elkaar probeerde te drijven.
Door deze strijd tussen zwaartekracht en straling begon het plasma te oscilleren, oftewel rimpelen, en uit te dijen.
De afmetingen van de grootste rimpelingen in het vroege heelal, 500 miljoen lichtjaar, waren gelijk aan de afstand die een geluidsgolf kon afleggen en werden bepaald door de geluidssnelheid in het plasma.
Aan hun ‘groei’ kwam een einde toen het heelal afkoelde en ophield een plasma te zijn.
Daarbij bleven enorme driedimensionale fluctuaties in de dichtheid van de kosmische materie achter: de zogeheten baryonische akoestische oscillaties.
Op de plekken waar de dichtheid het grootst was, vormden zich grote aantallen sterrenstelsels in enorme bolvormige structuren, zoals Hoʻoleilana. De astronomen lokaliseerden de bubbel met behulp van gegevens van Cosmicflows-4 – de grootste compilatie van nauwkeurige afstanden van sterrenstelsels tot nu toe, die Tully in het najaar van 2022 heeft gepubliceerd.
Ze ontdekten daarbij dat het bestaan van Hoʻoleilana eigenlijk al was opgemerkt in een onderzoeksartikel uit 2016, maar toen was nog niet duidelijk hoe groot deze structuur is. Met behulp van de Cosmicflows-4-catalogus kon Tully’s team de volledige bolvormige schil van sterrenstelsels in kaart brengen, het centrum ervan aanwijzen en aantonen dat de dichtheid van sterrenstelsels vanuit dat centrum in alle richtingen toeneemt.
Hoʻoleilana omvat diverse beroemde structuren die eerder al door astronomen waren ontdekt, zoals de Grote Muur en de Boötes-leegte. In het centrum ervan bevindt zich de Boötes Supercluster. (EE) (Image Credit: Frédéric Durillon, Animea Studio; Daniel Pomarède, IRFU, CEA University Paris-Saclay)
