宇宙制图师布伦特·塔利正在检查他的团队最新的高精度地图，这些地图显示了本地宇宙中 56,000 个星系的位置和运动，这时他注意到一个巨大的环状结构。
“它的直径达十亿光年，”他的巴黎-萨克雷大学同事丹尼尔·波马雷德回忆道。“这正是你对 BAO 壳层所期望的。我已经和布伦特共事 13 年了，我们从未谈论过发现 BAO 的可能性。”
BAO 代表“重子声波振荡”，这是一种由宇宙早期附近的进程产生的冻结声波。在大爆炸后的最初几十万年里，整个宇宙都是一个炙热而稠密的等离子体，类似于太阳内部，其中热点散发出压力波。但是，一旦膨胀的宇宙达到 38 万年的历史，等离子体冷却并变稀薄，使这些振荡失去了传播介质。
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这留下了以先前热点为中心的巨大残余气泡，每个气泡中都略微多出一些重子——物质的构建块，如中子和质子。在数十亿年的时间里，引力将额外的物质拉入这些重子密集的区域，星系和星系团优先沿着它们的边界形成薄壳，就像灰尘落在肥皂泡上一样。天文学家已经在对天空大片区域中数十万个星系的调查中瞥见了这些大规模的模式。但直到塔利和波马雷德的发现，才有人发现单个 BAO——如果它是真实存在的话。
根据理论预测，研究人员将其命名为 Hoʻoleilana 的结构——在夏威夷语中意为“发送觉醒的低语”——其大小与 BAO 并不完全相符。这种差异可能意味着早期宇宙的条件与天文学家的预期不完全相同，或者该结构只是星系的偶然排列，伪装成 BAO。塔利和波马雷德认为他们的发现可以用来探测宇宙的基本属性。但为了做到这一点，他们需要说服社区的其他成员，这个结果确实是他们所相信的那样。
波马雷德认为，机遇在他的职业生涯中扮演了重要角色。多年前在布基纳法索瓦加杜古的一次会议上，当塔利走近他时，他正在展示他创建的用于可视化天文数据的计算机程序。波马雷德说，塔利“看着我说，‘我一生都在梦想拥有这个软件。’”
此后，两人合作详细绘制了我们宇宙环境的地图。2014 年，他们共同发现了拉尼亚凯亚超星系团，这是一个由大约 100,000 个附近星系（包括银河系）组成的集合，跨越超过 5 亿光年。昆士兰大学的库兰·豪利特说，他们最新的数据集使用了来自多个望远镜的信息，以产生对天体的距离测量，精度高达 0.001%，他也是 Hoʻoleilana 发现的共同作者。
正是在查看这个数据集（该数据集绘制的事物比该团队之前的目录更遥远）时，塔利发现了 Hoʻoleilana。这个球形星系集合位于距地球约 8.2 亿光年处。其中心坐落着牧夫座超星系团，这是大约十几个星系团的两个集合，而气泡的边缘包括其他巨大的宇宙结构，例如斯隆长城、CfA2 长城和武仙座超星系团。该团队的发现发表在天体物理学杂志上的两篇近期论文中。
任何单个 BAO 的大小都由早期宇宙原始等离子体中的声速决定——大约是光速的一半。这产生了具有特定振幅的压力波，这些压力波在后来的宇宙膨胀中被拉伸，略小于 5 亿光年。但 Hoʻoleilana 的半径实际上比此类过程预期的要大 10% 左右。对于塔利和他的同事来说，这可能表明了关于新生宇宙的一些重要信息。
根据宇宙学的标准模型，那些早期的热点应该随机分散在空间中。“但可能是基本的宇宙学模型没有预测到一些内在模式，”豪利特说，这种模式可能导致我们附近的事物比天真地假设的要大。
人们认为，热点本身起源于大爆炸后一瞬间发生的被称为暴胀的奇异假想时期，在此期间，整个宇宙的规模大大膨胀。原始宇宙中的亚原子量子涨落会被放大到宏观层面，产生假定的随机分布的热点和冷点，这些热点和冷点后来形成了 BAO。
豪利特说，暴胀作为一个概念自 20 世纪 80 年代以来就已存在，“但关于它究竟如何发生的理论有数百万种不同的理论。” 原则上，为略微超大的 BAO 制作解释可能有助于物理学家缩小这些无数理论的范围，理想情况下缩小到一个理论。
当然，该团队 BAO 的异常大小也可能导致其他结论。犹他大学暗能量光谱仪器 (DESI) 的联合发言人凯尔·道森说，十亿光年左右的气泡轮廓非常微弱，只有当人们在巨大距离上检查大量物体时才会变得明显。他更倾向于相信，最新的发现是一种巧合，一种看起来像一个半径约为 BAO 预期值的球体的偶然排列。
为了确定这种统计上的偶然事件可能发生的频率，豪利特创建了计算机模拟，模拟了他人为平滑宇宙以防止初始热点的振荡变成大规模结构的宇宙。在他运行的 256 次模拟中，只有两次产生了类似于 BAO 的特征——即使那样，它们也不如 Hoʻoleilana 那样像 BAO。豪利特说，这表明意外创建此类结构的机会不到 1%。
道森并不完全信服。“百分之一仍然会发生，”他说。
DESI 的另一位联合发言人娜塔莉·帕兰克-德拉布鲁耶对该团队的论点更加信服。她说，在假定的 BAO 形成之后，星系和星系团之间的后续引力相互作用可能会导致其大小发生扭曲。“实际上非常接近，”帕兰克-德拉布鲁耶补充道。“它与预期不完全匹配的事实可能仅仅是因为，在这种特殊情况下，星系的运动使得该特征不再完全符合我们的预期。”她建议，未来的观测可以尝试确定各个 BAO 之间存在多少变化，或许可以解释为什么这个 BAO 略有偏差。
特别是 DESI 准备帮助权衡这个问题，并且可能是找到像 Hoʻoleilana 这样的其他结构的关键。该仪器安装在亚利桑那州图森郊外基特峰沙漠顶部的四米梅亚尔望远镜上，正在绘制本地和遥远宇宙中 4000 万个星系的详细三维地图。宇宙的这个调查切片应该足够大，以便 DESI 能够详细地找到和研究 BAO。来自欧洲航天局最近发射的欧几里得卫星以及地面望远镜（如平方公里阵列）的额外信息将帮助宇宙学家制作出更好的星系和星系团图，波马雷德说。鉴于这项工作，他常常觉得自己正在参与人类绘制周围环境地图以更好地了解自己在宇宙中的位置的悠久历史。
塔利同意。“随着细节的填充，我们看到了更丰富的复杂性，”他说，“我们越来越欣赏我们称之为家的地方。”