Характерный масштаб застывших барионных акустических осцилляций, используемый как стандартная линейка для космических расстояний.Звуковой горизонт — это максимальное расстояние, которое звуковые волны могли пройти в первичной плазме до того, как Вселенная достаточно остыла, чтобы вещество и излучение разделились. Этот масштаб, составляющий сегодня около 150 мегапарсек, запечатлён в распределении галактик как предпочтительное расстояние между ними — барионные акустические осцилляции (БАО). Он служит стандартной линейкой для измерения космических расстояний, позволяя астрономам картировать историю расширения Вселенной и исследовать тёмную энергию.
Концепция барионных акустических осцилляций была разработана в 1990-х годах, при этом масштаб звукового горизонта был предсказан по измерениям реликтового излучения. Первые обнаружения в обзорах галактик были получены в 2005 году в рамках Слоановского цифрового обзора неба и обзора галактик по красному смещению Two-Degree Field.
В ранней Вселенной фотоны и барионы были тесно связаны, образуя жидкость, в которой могли распространяться звуковые волны. Тёмная материя, однако, не взаимодействовала с этой жидкостью. Волны распространялись наружу из областей с повышенной плотностью до момента рекомбинации, когда фотоны отделились и волны застыли. Образовавшаяся оболочка из барионов вокруг исходного пика плотности оставила характерный масштаб в распределении вещества, который сегодня виден как небольшой избыток галактик на фиксированном расстоянии.
Измерения БАО являются ключевым инструментом в обзорах тёмной энергии, таких как DESI и Euclid, помогая ограничивать уравнение состояния тёмной энергии и кривизну Вселенной.
Звуковой горизонт также известен как «стандартная линейка» космологии, и его измерение по реликтовому излучению даёт наиболее точную оценку возраста Вселенной.
