¿Cuáles son las mayores estructuras del universo? | Las científicas responden

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La galaxia Messier 100 o M100 es uno de los 110 objetos catalogados por Charles Messier (1730-1817). Los astrónomos llaman a las galaxias los “bloques de construcción del Universo”, ya que están agrupadas en grupos “jerárquicos”, cada uno con más miembros que el anterior, como cúmulos y supercúmulos, que constituyen la estructura a gran escala del universo. .Observatorio del sur de Europa

Las estructuras más grandes del universo son supercúmulos de galaxias, agrupaciones de cientos de galaxias que interactúan gravitacionalmente. Para que entiendas completamente la dimensión de lo que estamos hablando, te diré que una galaxia es un conjunto de estrellas, gas y polvo cósmico que se mantienen unidos por la atracción gravitacional entre ellos y, sobre todo, por la materia oscura. En una galaxia puede haber miles de millones de estrellas, las enanas tienen alrededor de 107 y las gigantes pueden tener 1,014 (que serían 100 millones en el primer caso y 1,000 billones en el segundo, respectivamente). Los grupos de galaxias que están cerca entre sí forman los llamados cúmulos, que son conjuntos de estas estructuras que también se mantienen unidas por la gravedad. Se estima que un cúmulo puede contener entre 50 y 1000 galaxias. Los supercúmulos que mencioné al principio son agrupaciones de cúmulos de galaxias en las que también podría haber galaxias aisladas.

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El supercúmulo más conocido se llama Gran Muralla de Sloan y fue descubierto en 2003. Sloan se refiere al telescopio con el que se observó y que se encuentra en Estados Unidos, pero en el que trabajan personas de todo el mundo, de hecho yo participó en esta colaboración internacional durante varios años. La Gran Muralla de Sloan mide 1,3 x 1025, un poco menos que un Gigaparsec. Ya que en astronomía las dimensiones son tan grandes que no podemos trabajar con metros y utilizamos otro tipo de unidades que son el parsec (y kiloparsec, megaparsec y gigaparsec). Un parsec equivale a unos 30,9 billones de kilómetros. Para que os hagáis una idea del tamaño del que estamos hablando. Te puedo dar un ejemplo como referencia: la cantidad de veces que la distancia entre la Tierra y el Sol se adapta a la Gran Muralla de Sloan es la misma que el tamaño del coronavirus causante del covid-19 debería multiplicarse a ese era el tamaño de la tierra.

De hecho, todo el universo observable equivale a tener 60 grandes murallas de Sloan. Antes de esta estructura, se había descubierto otra similar a la llamada Gran Muralla de la CfA, también una agrupación de muchas galaxias.

A medida que el telescopio Sloan continuó mapeando el cielo, encontró estructuras aún más grandes. El último se descubrió en 2016 y se llama BOSS Great Wall. En masa, esta estructura es aproximadamente 10.000 veces nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, y agrupa alrededor de mil galaxias visibles.

La forma en que vemos la distribución de las galaxias en escalas muy grandes en el universo es como una telaraña.

Telescopios que vendrán en el futuro como el Vera Rubin o el DESI (instrumento espectroscópico para la detección de energía oscura, por sus siglas en inglés), en los que también estoy involucrado, mapearán más profundamente para que puedan encontrar supercúmulos de este tipo de incluso más grande.

La forma en que vemos la distribución de las galaxias a escalas muy grandes en el universo es como una telaraña. Hay zonas donde hay más hilos, hay piezas donde no hay hilos y zonas donde solo hay un hilo de la tela. Si miras las imágenes de la telaraña cósmica es bastante similar a esta, hay zonas donde se cruzan muchos de estos hilos, que en astronomía llamamos filamentos. Cuando se cruzan diferentes hebras es cuando tenemos los racimos. Las estructuras de las que les hablé, que como dije son supercúmulos, son como varios nodos de filamentos seguidos. En el universo hay áreas casi vacías y luego encontramos otras áreas donde tienes muchas galaxias juntas. Pero estas enormes estructuras de las que estamos hablando son raras. Es decir, hay más masa distribuida en los filamentos y áreas donde solo hay un nudo que en estas cosas donde hay muchos nudos juntos.

El supercúmulo local, cuyo centro se encuentra en el cúmulo de Virgo.  Cada galaxia está indicada por un punto.  La extensión de este mapeo es de aproximadamente 293 x 163 millones de años luz.
El supercúmulo local, cuyo centro se encuentra en el cúmulo de Virgo. Cada galaxia está indicada por un punto. La extensión de este mapeo es de aproximadamente 293 x 163 millones de años luz.BRENT TULLY (UNIVERSIDAD DE HAWAII)

La Vía Láctea está en el Grupo Local, que es un pequeño grupo de galaxias que no se convierte en un cúmulo. Y hay estudios que dicen que nuestro grupo está al borde de un vacío, aunque esta afirmación no es totalmente aceptada por la comunidad científica.

En cuanto a las estructuras más grandes de estos grandes muros, es posible que se puedan encontrar grandes estructuras a gas, pero es físicamente difícil y este tipo de investigación ahora está comenzando su andadura.

Violeta González Pérez Es investigadora del Centro de Investigación Avanzada en Física Fundamental (CIAFF) de la Universidad Autónoma de Madrid.

Pregunta enviada por correo electrónico desde Martín Gartziandia

Coordinación y redacción: Victoria Toro

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