?Cu¨¢les son las mayores estructuras del universo?

Las estructuras m¨¢s grandes de universo son superc¨²mulos de galaxias, agrupaciones de cientos de galaxias que interaccionan gravitacionalmente. Para que entiendas bien la dimensi¨®n de lo que estamos hablando te dir¨¦ que una galaxia es una agrupaci¨®n de estrellas, gas y polvo c¨®smico que se mantienen unidos por la atracci¨®n gravitatoria entre ellos y, sobre todo, de la materia oscura. En una galaxia puede haber billones de estrellas, las enanas tienen alrededor de 10? y las gigantes pueden tener 10?? (que ser¨ªan respectivamente 100 millones en el primer caso y 1.000 billones en el segundo). Los grupos de galaxias que est¨¢n pr¨®ximos forman lo que se llama c¨²mulos que son conjuntos de estas estructuras tambi¨¦n unidas por la gravedad. Se estima que un c¨²mulo pueden contener entre 50 y 1.000 galaxias. Los superc¨²mulos de los que te hablaba al principio son agrupaciones de c¨²mulos de galaxias en las que tambi¨¦n puede haber algunas galaxias aisladas.

El superc¨²mulo m¨¢s conocido se llama la Gran Muralla del Sloan y fue descubierto en 2003. Sloan se refiere al telescopio con el que se observ¨® y que est¨¢ en Estados Unidos, pero en el que trabajan personas de todo el mundo, de hecho yo particip¨¦ en esta colaboraci¨®n internacional durante varios a?os. La Gran Muralla del Sloan mide 1.3 x 10??, esto es algo menos de un Gigaparsec. Como en astronom¨ªa las dimensiones son tan enormes no podemos trabajar con metros y usamos otro tipo de unidades que son los p¨¢rsec (y kilop¨¢rsec, megap¨¢rsec y gigap¨¢rsec). Un p¨¢rsec equivale aproximadamente a 30.900 billones de kil¨®metros. As¨ª que te puedes hacer una idea de las dimensiones de las que estamos hablando. Te puedo dar un ejemplo como referencia: el n¨²mero de veces que cabe la distancia que hay entre la Tierra y el Sol en la Gran Muralla del Sloan es el mismo por el que habr¨ªa que multiplicar el tama?o del coronavirus que provoca la covid-19 para que tuviera el tama?o de la Tierra.

De hecho, todo el universo observable es equivalente a tener 60 Gran Murallas del Sloan. Antes de esta estructura se hab¨ªa descubierto otra parecida a la que se llam¨® la Gran Muralla del CfA y que tambi¨¦n es una agrupaci¨®n de un mont¨®n de galaxias.

Como el telescopio Sloan ha continuado cartografiando el cielo, ha encontrado estructuras todav¨ªa m¨¢s grandes. La ¨²ltima fue descubierta en 2016 y se llama la Gran Muralla de BOSS. En masa, esta estructura es como 10.000 veces nuestra galaxia, la V¨ªa L¨¢ctea, y agrupa cerca de mil galaxias visibles.

La forma en la que vemos en el universo la distribuci¨®n de galaxias a muy grandes escalas es como una tela de ara?a

Los telescopios que vengan en el futuro como el Vera Rubin o el DESI (instrumento espesctrosc¨®spico para detectar energ¨ªa oscura, por sus siglas en ingl¨¦s), en el que tambi¨¦n estoy involucrada, van a cartografiar m¨¢s profundo as¨ª que quiz¨¢ encuentren superc¨²mulos de este tipo todav¨ªa m¨¢s grandes.

La forma en la que vemos en el universo la distribuci¨®n de galaxias a muy grandes escalas es como una tela de ara?a. Hay zonas en las que hay m¨¢s hilos, hay trozos en los que no hay hilos y zonas en los que solo hay un hilo de la tela. Si miras im¨¢genes de la tela de ara?a c¨®smica es bastante parecido a esto, hay ¨¢reas en las que se cruzan muchos de estos hilos, a los que en astronom¨ªa llamamos filamentos. Cuando se cruzan varios filamentos es cuando tenemos los c¨²mulos. Las estructuras de las que te he hablado que como te dec¨ªa son superc¨²mulos, son como varios nodos de filamentos seguidos. En el universo hay zonas que est¨¢n casi vac¨ªas y luego encontramos otras zonas en las que tienes un mont¨®n de galaxias juntas. Pero estas estructuras enormes de las que estamos hablando son raras. Es decir, hay m¨¢s masa distribuida en filamentos y zonas en las que solo hay un nodo que en estas cosas en las que hay un mont¨®n de nodos juntos.

La V¨ªa L¨¢ctea est¨¢ en el Grupo Local que es una peque?a agrupaci¨®n de galaxias que no llega a ser un c¨²mulo. Y hay estudios que dicen que nuestro grupo est¨¢ en los m¨¢rgenes de un vac¨ªo, aunque est¨¢ afirmaci¨®n no est¨¢ totalmente aceptada por la comunidad cient¨ªfica.

En cuanto a que se puedan encontrar estructuras m¨¢s grandes que estas grandes murallas, es posible que se puedan hallar estructuras grandes de gas, pero es f¨ªsicamente dif¨ªcil y este tipo de investigaci¨®n est¨¢ comenzando ahora su andadura.

Violeta Gonz¨¢lez P¨¦rez es investigadora en el Centro de Investigaci¨®n Avanzada en F¨ªsica Fundamental (CIAFF) de la Universidad Aut¨®noma de Madrid.

Pregunta enviada v¨ªa email por Mart¨ªn Gartziandia

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