Une gigantesque structure cosmique a été découverte à 820 millions d’années-lumière de la Terre. Il s’agit d’un fossile formé au début de l’univers, qui a un diamètre d’un milliard d’années-lumière et qui est voisin de la Voie lactée. Il porte un nom hawaïen et est considéré comme une anomalie par les astronomes.
Une équipe internationale d’astronomes a découvert une bulle géante de galaxies qui s’est formée lorsque l’univers n’avait que 1,8 milliard d’années, bien plus tôt qu’on ne le pensait auparavant.
La bulle, appelée ho’oleilana, se trouve à 820 millions d’années-lumière de la Terre et a un diamètre d’un milliard d’années-lumière. Il borde notre superamas natif laniakeal’ensemble des galaxies, des filaments de gaz et des vides qui composent notre Voie Lactée.
La bulle est composée de plusieurs superamas, ou groupes d’amas de galaxies, contenant chacun 10 amas et s’étendant jusqu’à 200 millions d’années-lumière. Au cœur de Ho’oleilana se trouvent le superamas du Bootes et le vide du Bootes, qui est un espace vide de 330 millions d’années-lumière.
fossile cosmique
Les caractéristiques de la bulle suggèrent qu’il s’agit de quelque chose connu sous le nom de oscillation acoustique baryonique (BAO), une onde acoustique fossilisée qui s’est propagée à travers l’Univers primitif avant de se figer sur place.
Ces oscillations peuvent être trouvées dans tout l’Univers. Mais du fait de sa proximité avec la Voie Lactée, Ho’oleilana a étonné les astronomes.
Parce que la bulle est plus grande que prévu pour un BAO, la découverte de Hoʻoleilana suggère que l’Univers pourrait s’étendre plus rapidement que nous le pensions.
Les estimations varient généralement entre 67 et 74 kilomètres par seconde par mégaparsec ; mais Hoʻoleilana implique un taux d’expansion de 76,9 kilomètres par seconde par mégaparsec, soulignent les chercheurs.
signature hawaïenne
Ho’oleilana signifie « se réunir pour faire quelque chose de grand » en hawaïen. C’est le nom que les chercheurs ont choisi pour honorer la culture et la langue d’Hawaï, qui abrite le télescope Subaru qui leur a permis de faire cette découverte.
Le télescope Subaru est capable d’observer une grande partie du ciel avec une sensibilité élevée, ce qui facilite la détection d’objets faibles et éloignés tels que les galaxies primordiales.
Les galaxies primordiales sont les premières à se former dans l’univers et sont essentielles à la compréhension de l’évolution de la structure cosmique au fil du temps.
Cependant, leur observation est très difficile, car leur lumière a voyagé pendant des milliards d’années et a été décalée vers le rouge par l’expansion de l’espace.
lentille gravitationnelle
Pour les détecter, les astronomes utilisent un phénomène appelé lentille gravitationnellec’est-à-dire que la gravité d’un objet massif tel qu’un amas de galaxies courbe la lumière des objets situés derrière lui, l’amplifiant et la déformant.
Dans ce cas, les astronomes ont utilisé l’amas de galaxies MACS J1149+2223 comme lentille gravitationnelle pour observer Ho’oleilana, qui se trouve derrière l’amas. Grâce à cet effet, ils ont pu voir les galaxies de Ho’oleilana avec une résolution 10 fois supérieure à la normale et ont constaté qu’elles formaient une structure sphérique cohérente.
La découverte de Ho’oleilana est surprenante car elle montre que les galaxies primordiales pouvaient se regrouper en grandes structures lorsque l’univers était très jeune, remettant en cause les modèles théoriques actuels.
anomalie statistique
Selon ces modèles, les bulles galactiques se forment à partir des fluctuations de la densité du gaz primordial qui a rempli l’univers après le Big Bang.
Ces fluctuations augmentent sous l’influence de la gravité et deviennent plus importantes et plus complexes avec le temps. Par conséquent, on s’attendrait à ce que les bulles plus anciennes soient plus petites et plus simples que les plus récentes.
Les chercheurs suggèrent que Ho’oleilana pourrait être une anomalie statistique ou le résultat d’un processus physique inconnu ayant accéléré la formation de structures dans l’univers primitif.
Ils soulèvent également la possibilité que d’autres bulles comme Ho’oleilana attendent d’être découvertes, ce qui pourrait changer notre compréhension de l’histoire cosmique.
Référence
Ho’oleilana : une oscillation acoustique baryonique individuelle ? R. Brent et coll. The Astrophysical Journal, Volume 954, Numéro 2. 5 septembre 2023. DOI : 10.3847/1538-4357/aceaf3