发现巨大的星系气泡并以夏威夷语命名

夏威夷大学领导的发现距离地球8.2亿光年的巨大气泡被认为是宇宙诞生时的化石状遗迹。夏威夷大学天文学研究所的天文学家布伦特·塔利和他的团队意外地在星系网中发现了这个气泡。该实体被命名为Ho'oleilana，这个术语取自Kumulipo，一首夏威夷创世圣歌，唤起结构的起源。

发表在《天体物理学杂志》上的新发现提到，这些巨大的结构是大爆炸理论预测的，是早期宇宙材料中发现的3D波纹的结果，称为重子声振荡(BAO)。

“我们并不是在寻找它。它太大了，以至于它溢出到了我们正在分析的天空区域的边缘，”塔利解释道。“作为星系密度的增强，它是一个比预期更强的特征。十亿光年的巨大直径超出了理论预期。如果它的形成和演化符合理论，那么这个BAO比预期更接近，这意味着宇宙膨胀率具有很高的价值。”

天文学家利用Cosmicflows-4的数据定位了气泡，Cosmicflows-4是迄今为止最大的星系精确距离汇编。Tully于2022年秋季与他人共同发布了这份特殊的星表。他的研究团队认为，这可能是天文学家首次识别出与BAO相关的单个结构。这一发现可能有助于增强科学家对星系演化影响的了解。

巨大的物质气泡

在完善的大爆炸理论中，在最初的40万年里，宇宙是一个类似于太阳内部的热等离子体大锅。在等离子体内，电子与原子核分离。在此期间，密度稍高的区域在重力作用下开始塌陷，尽管强烈的辐射试图将物质推开。重力和辐射之间的斗争使得等离子体振荡或波动并向外扩散。

早期宇宙中最大的涟漪取决于声波可以传播的距离。由等离子体中的声速决定，这个距离几乎是5亿光年，一旦宇宙冷却并不再是等离子体，这个距离就固定下来，留下巨大的三维波纹。在漫长的亿万年里，星系在密度峰值处形成，形成巨大的气泡状结构。正确辨别星系分布的模式可以揭示这些古代信使的特性。

法国巴黎萨克雷大学CEA研究员丹尼尔·波马雷德(DanielPomarede)表示：“我是该群的制图师，在三个维度上绘制胡莱拉纳地图有助于我们了解其内容以及与周围环境的关系。”“构建这张地图并了解胡奥莱拉纳巨大的壳结构是如何由过去被认为是宇宙最大结构的元素组成的，是一个令人惊奇的过程。”

同一个研究小组还在2014年发现了拉尼亚凯亚超星系团。相比之下，该结构(包括银河系)很小。拉尼亚凯亚的直径约为5亿光年，一直延伸到这个大得多的气泡的近边缘。

发现单个BAO

塔利的团队发现，2016年的一篇研究论文指出，霍莱拉纳是斯隆数字巡天中发现的几个贝壳状结构中最突出的一个。然而，早期的工作并没有揭示该结构的全部范围，该团队也没有断定他们已经找到了BAO。

使用Cosmicflows-4目录，研究人员能够看到星系的完整球壳，识别其中心，并表明从该中心开始各个方向的星系密度在统计上都有增强。霍莱拉纳包含天文学家之前发现的许多著名结构，例如包含后发星团的哈佛/史密森长城、大力神星团和斯隆长城。牧夫座超星系团位于其中心。历史悠久的牧夫洞是一个巨大的空旷球形区域，位于胡莱拉纳内部。

霍莱拉纳的影响

模拟测试表明，被识别为Ho`oleilana的壳结构属于统计事故的概率低于1%。Ho'oleilana具有理论上预期的重子声波振荡的特性，包括其中心有一个丰富的超星系团;然而，它的表现比预期的要强。

详细来说，霍莱拉纳比宇宙学标准模型理论以及先前的星系分离统计成对研究中所发现的预期稍大。这个大小与对宇宙局部膨胀率和大尺度星系流动的观测结果一致，这也暗示了标准模型的微妙问题。