Una red cósmica de longitud infinita descubierta por astrónomos

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Las observaciones de uno de los cúmulos de galaxias más grandes de la constelación de Acuario ayudaron a los astrónomos a obtener las primeras fotografías detalladas de las hebras de la "red cósmica" que conecta todos los cúmulos de materia del universo. Las imágenes fueron publicadas por la revista científica Science.

"En el pasado, ya hemos podido ver el brillo producido por estas burbujas de gas ubicadas fuera de las galaxias", dijo el astrofísico Hideki Umehata del Centro de Investigación RIKEN en Saitama, Japón.

Los cosmólogos sugieren que la estructura del universo es similar a una interminable red tridimensional, cuyos hilos están compuestos casi en su totalidad por grandes grupos de materia oscura. En los puntos de intersección de estos filamentos, hay densos bultos de materia visible, que incluyen galaxias individuales y grupos de "megaciudades estelares".

Los astrónomos estudian las propiedades y la naturaleza de esta red observando galaxias distantes y fluctuaciones en el brillo de la llamada radiación relicta, que es una especie de "eco" del Big Bang. Conservó información sobre cómo se distribuía la materia oscura en todo el Universo y lo hizo extremadamente heterogéneo en composición y densidad.

Por sí mismos, las hebras de la "red cósmica", como señalaron Umehata y sus colegas, los astrónomos aún no han visto directamente. En primer lugar, esto se ve obstaculizado por el hecho de que la luz brillante de las galaxias y sus cúmulos eclipsa el brillo extremadamente débil de sus filamentos en el rango infrarrojo. Solo en algunos casos afortunados, cuando el "germen" de la galaxia surgió dentro de ellos, los astrónomos pudieron ver algo de este gas.

Estos modestos avances han dificultado que los cosmólogos comprendan si existe uno de los mayores problemas de la ciencia moderna: por qué el universo supuestamente contiene la mitad de materia que predice la teoría. Los filamentos, hilos de la "red cósmica", pueden albergar esta materia "perdida", lo que explicaría las discrepancias y salvaría la teoría de la revisión.

Misterios del espacio "bosque"

Umehata y sus colegas han dado un gran paso para responder a esta pregunta. Observaron el brillo que producen los átomos de hidrógeno que viven dentro de la "red cósmica" al interactuar con el llamado bosque de Lyman, la radiación de fondo ultravioleta del universo.

Como regla general, su brillo es relativamente bajo, pero las galaxias más grandes y brillantes que existieron en las primeras épocas de la vida del universo produjeron muchas de estas partículas de luz. En consecuencia, si los hilos de la "red" están ubicados cerca de tales galaxias, entonces brillarán con suficiente intensidad en esa parte del espectro que está asociada con el "bosque" de Lyman.

Guiados por esta idea, los astrónomos japoneses y europeos observaron el cúmulo emergente de galaxias SSA22, cuya luz viaja a la Tierra durante unos 12 mil millones de años. Gracias a una distancia tan grande, lo vemos en el estado en el que existió en los primeros 2 mil millones de años de la vida del Universo.

Para buscar rastros de los filamentos de la "red cósmica", los científicos utilizaron el telescopio europeo VLT, uno de los observatorios ópticos terrestres más grandes, así como el espectroscopio MUSE, que puede "eliminar" de manera muy eficaz el resplandor de las propias galaxias y de otros habitantes del espacio de la imagen.

Al comparar imágenes del VLT con fotografías del mismo cúmulo de galaxias, que recibió otros observatorios, los científicos pudieron ver por primera vez los filamentos completos de la "red cósmica". Conectan muchas de las galaxias antiguas que se están formando y abarcando muchos millones de años luz.

En general, sus fotografías confirmaron las ideas actuales sobre cómo funciona el Universo: las galaxias estaban ubicadas en los puntos donde los hilos de la "red" se cruzaban, lo que corresponde plenamente a las predicciones de la cosmología moderna. Los científicos esperan que más observaciones de SSA22 les ayuden a calcular la masa de gas en estos filamentos y comenzar una búsqueda seria de la materia "perdida" del universo.