它充斥了研究人员的整个视野。
霍奥莱拉那状如一个直径10亿光年的“气泡”,由大量星系组成。Frédéric Durillon / Animea Studio / Daniel Pomarède / IRFU / CEA University Paris-Saclay
夏威夷大学的天文学家最近发现了一个远古遗留下来的超级宇宙结构,可能是有史以来人类发现的首个与“重子声学振荡”有关的单一宇宙结构。
这个结构距离地球大约8.2亿光年,宽度约有10亿光年,坐落在一个巨大的星系网络中间,看起来有点像巨型气泡。研究人员给其起名为“霍奥莱拉那(Ho'oleilana)”。霍奥莱拉那这个词来自夏威夷创世圣歌“库穆里波(Kumulipo)”,其含义与星月和结构起源有关。
理论对宇宙中存在这样巨大的结构早有预言。时空起源之际,充满了宇宙的是一片炽热致密且几乎无差别的物质之海。霍奥莱拉那这样的结构是这片海中微小涟漪的产物。这种涟漪的专业叫法是“重子声学振荡(Baryon Acoustic Oscillations)”,会随着宇宙的急速膨胀而发展。重子声学振荡会影响星系的分布,是重要宇宙结构出现的初因。
霍奥莱拉那由一系列已知的宇宙结构组合而成,包括多个超星系团,是已知宇宙中最大的物质组合体。超星系团由星系团组成。每个超星系团可包含许多星系团,宽度可达数亿光年。霍奥莱拉的中心是牧夫座超星系团和牧夫座巨洞。牧夫座巨洞是一片星系稀少的虚空,宽度约为3.3亿光年。
霍奥莱拉那是如此巨大,以致于它充斥了研究人员的整个视野,溢出了目标天区的边界。作为三维空间中的一个星系密度增强区,霍奥莱拉那的特征比天文学家预想的要强得多。其2亿光年的宽度,超越了理论的预言。
研究人员表示,如果霍奥莱拉那的形成和演化确实与宇宙大爆炸有关,那促使它形成的重子声波振荡事件必然比预期更靠近地球,而且可能对宇宙的膨胀速度产生过影响。
同一个科研小组曾于2014年发现过当时最大的结构“拉尼亚凯亚(Laniakea)”超星系团。这个超星系团包括了我们的银河系,以及银河系周围的大约10万个星系。拉尼亚凯亚与霍奥莱拉那“接壤”。但拉尼亚凯亚的宽度只有5亿光年,只有霍奥莱拉那的一半。
拉尼亚凯亚超星系团。
存在霍奥莱拉那的首批证据是在2016年出现的。当时“斯隆数字化巡天”项目发现了霍奥莱拉那壳状结构的一部分,但其完整体量直到今天才揭晓。当时人们也没有找到它与重子声学振荡的关联。
参考Ho'oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation?https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aceaf3Vast bubble of galaxies discovered, given Hawaiian namehttps://www.hawaii.edu/news/2023/09/05/bubble-of-galaxies-hooleilana/