Capturan primera imagen de la misteriosa red que conecta a todas las galaxias del Universo

Por primera vez, los astrónomos han sido capaces de encontrar una cadena de gas caliente que se cree es parte de la misteriosa estructura subyacente que sirve para conectar a todas las estrellas y galaxias en nuestro universo.

Para encontrar este gas, los astrónomos utilizaron una masa extremadamente brillante de energía y luz conocida como cuásar. La luz de un cuásar situado a 10 millones de años luz de distancia actuaba como una “linterna” para iluminar el gas circundante, dice un estudio publicado en la revista ‘Nature‘. Esto incrementó la radiación Lyman-alfa que el gas hidrógeno emite a niveles detectables sobre una gran porción de la región examinada.

Los investigadores estadounidenses fueron capaces de averiguar la longitud de las ondas de la radiación Lyman-alfa y utilizaron el telescopio Keck en Hawái para obtener una imagen en esa onda.



Pudieron ver que se trata de una nube de gas que se extiende a dos millones de años luz a través del espacio intergaláctico, la más grande jamás encontrada. Los investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz piensan que el filamento de gas está aún más extendido, ya que solo ven la parte que está iluminada por la radiación del cuásar.

Los investigadores estimaron la cantidad de gas en la nebulosa en por lo menos diez veces más de lo esperado de los resultados de las simulaciones por computador. “Creemos que puede haber más gas en pequeños grupos densos dentro de la red cósmica de lo que se ve en nuestros modelos. Estas observaciones están desafiando nuestra comprensión del gas intergaláctico y nos regalan un nuevo laboratorio para poner a prueba y perfeccionar nuestros modelos”, dijo el jefe del estudio, Sebastiano Cantalupo. Lo dice la ciencia

Las galaxias ocupan una parte diminuta del universo, la mayoría del espacio está ocupado por regiones aparentemente vacías y sin interés. Sin embargo, el espacio que separa las galaxias contiene mucho más que materia o energía oscuras; tanto, que podría llegar a contener más material que todas las galaxias juntas.

Existen muchas ideas falsas o erróneas en la ciencia y la cultura. Ya sea por una excesiva simplificación a la hora de traducir el lenguaje técnico al cotidiano o simplemente por malas prácticas, hay muchos detalles que se pierden. Algunos pueden ser muy perjudiciales, especialmente si están relacionados con temas de salud pública y otros son bastante inofensivos. Hoy vamos a hablar de uno de los últimos. Cuando imaginamos el universo a gran escala, pensamos en un vastísimo espacio vacío, salpicado de diminutas islas de materia, las galaxias.

Pensamos que, tras abandonar una galaxia y tras abandonar la posible nubecilla difusa de gas que pueda tener a su alrededor, el espacio que separa una galaxia de otra está esencialmente vacío, excepto el ocasional átomo que podamos encontrarnos. Pero eso no es así. El espacio intergaláctico no está vacío y de hecho se cree que podría llegar a contener en torno a la mitad de toda la materia ordinaria del universo. Es decir, que cuando aquí decimos que hay algo que llena el espacio entre galaxias, no hablamos de la materia o de la energía oscuras, sino de materia normal y corriente, como la que podría formar una estrella, una nebulosa o cualquier objeto que encontremos sobre la superficie terrestre.

Los estudios que han intentado revelar la estructura del universo a gran escala muestran que el universo se asemeja a una especie de espuma o esponja, con filamentos que contienen y concentran a los miles de millones de galaxias existentes, rodeados de grandísimos vacíos. Estos vacíos son verdaderamente descomunales, en ocasiones alcanzan dimensiones de unos 300 millones de años luz y sí que están, como su nombre indica, esencialmente vacíos, más allá de la materia o energía oscura que pueda haber, y del hecho de que el vacío del espacio contenga partículas subatómicas que se crean y destruyen constantemente, por supuesto. Pero el espacio supuestamente ocupado por galaxias y cúmulos de galaxias, que corresponde a un 10 % del universo contiene mucho más espacio “vacío” que galaxias. Ocurre algo similar con los átomos. Si analizamos un trozo de metal a escala macroscópica, diremos que llena todo el volumen que ocupa, pero si nos vamos a la escala subatómica veremos que en verdad los átomos son esencialmente espacio vacío, con una concentración altísima de masa en su centro y una cierta nube rodeándolos, además del propio espacio vacío entre átomos. De esta forma, menos del 1 % del metal está realmente “lleno” de protones, neutrones o electrones.


Las galaxias ocupan por tanto una parte diminuta de este espacio. Entre las galaxias se extiende lo que se ha denominado, sin demasiada imaginación, el medio intergaláctico, un plasma enrarecido con una densidad que puede llegar a ser cientos de veces la densidad media del universo. Este plasma enrarecido consiste principalmente en hidrógeno y helio ionizados, como cabría esperar del hecho de que estos dos elementos correspondan a casi la totalidad de la composición química del universo. Las regiones que concentran más materia del universo, es decir, las que contienen las galaxias pero también este medio intergaláctico, ejercen atracción gravitatoria sobre las que no contienen nada, robándoles el poco material que pudieran tener. Cuando el gas presente (en pequeñísima proporción) en los vacíos gigantescos que hemos comentado antes cae al medio intergaláctico se calienta hasta llegar a temperaturas de alrededor de un millón de grados celsius.

Esta temperatura en astrofísica se califica como “templada”, pues en comparación con los miles de millones de grados que se pueden alcanzar en el interior de algunas estrellas o en los alrededores de un agujero negro, es una baja temperatura. Aún así, esta temperatura es suficiente para ionizar el gas presente en el medio intergaláctico y como para emitir luz en frecuencias de ultravioleta y rayos X que desde la Tierra hemos podido detectar, confirmando la existencia de este medio.

Ese medio intergaláctico se ve afectado en muchas ocasiones por eventos violentos y energéticos que ocurren en las galaxias a las que rodean. La actividad de un núcleo galáctico activo, con la emisión de jets formados por luz y partículas con altísimas energías, o explosiones de supernova pueden crear ondas que se transmiten por este medio intergaláctico. Ha sido precisamente una de esas ondas lo que nos ha permitido realizar una de las observaciones más claras. Se ha detectado por ejemplo cómo átomos de oxígeno presentes en el medio intergaláctico absorben luz en frecuencias de rayos X emitidas por un núcleo galáctico activo o cómo un estallido rápido de radio afectaba a dicho medio.

Este medio es mucho más denso que los gigantescos vacíos que ocupan la mayor parte del universo, pero mucho menos denso que una galaxia típica, pero al ocupar tantísimo espacio, decenas o cientos de veces más que el volumen que ocupan las galaxias, es capaz de acumular aproximadamente la mitad de la materia ordinaria que hay en todo el universo.

muy interesante

Los astrónomos dicen que han resuelto un problema pendiente que desafió nuestra comprensión de cómo evolucionó el universo: la distribución espacial de las débiles galaxias satélite que orbitan la Vía Láctea.

Estas galaxias satélite exhiben una alineación extraña (parecen estar en un enorme y delgado plano giratorio) llamado "plano de satélites".

Este arreglo aparentemente improbable había desconcertado a los astrónomos durante más de 50 años, lo que llevó a muchos a cuestionar la validez del modelo cosmológico estándar que busca explicar cómo el universo llegó a tener el aspecto que tiene hoy.

Ahora, una nueva investigación dirigida conjuntamente por las universidades de Durham, Reino Unido, y Helsinki, Finlandia, descubrió que el plano de los satélites es una peculiaridad cosmológica que se disolverá con el tiempo de la misma manera que las constelaciones de estrellas también cambian.

Su investigación elimina el desafío que plantea el plano de los satélites al modelo estándar de cosmología.

Este modelo explica la formación del universo y cómo las galaxias que vemos ahora se formaron gradualmente dentro de grupos de materia oscura fría, una sustancia misteriosa que constituye aproximadamente el 27% del universo.

Los satélites de la Vía Láctea parecen estar dispuestos en un plano increíblemente delgado que atraviesa la galaxia y, curiosamente, también están dando vueltas en un disco coherente y de larga vida.

No existe un mecanismo físico conocido que haría que los satélites fueran planos. En cambio, se pensó que las galaxias satélite deberían estar dispuestas en una configuración más o menos redonda siguiendo la materia oscura.

Desde que se descubrió el plano de los satélites en la década de 1970, los astrónomos han intentado sin éxito encontrar estructuras similares en simulaciones realistas de supercomputadoras que rastrean la evolución del universo desde el Big Bang hasta la actualidad.

El hecho de que no se pudiera explicar la disposición de los satélites llevó a los investigadores a pensar que la teoría de la formación de galaxias de la materia oscura fría podría estar equivocada.

Los astrónomos dicen que han resuelto un problema pendiente que desafió nuestra comprensión de cómo evolucionó el universo: la distribución espacial de las débiles galaxias satélite que orbitan la Vía Láctea.

Estas galaxias satélite exhiben una alineación extraña (parecen estar en un enorme y delgado plano giratorio) llamado "plano de satélites".
Este arreglo aparentemente improbable había desconcertado a los astrónomos durante más de 50 años, lo que llevó a muchos a cuestionar la validez del modelo cosmológico estándar que busca explicar cómo el universo llegó a tener el aspecto que tiene hoy.

Ahora, una nueva investigación dirigida conjuntamente por las universidades de Durham, Reino Unido, y Helsinki, Finlandia, descubrió que el plano de los satélites es una peculiaridad cosmológica que se disolverá con el tiempo de la misma manera que las constelaciones de estrellas también cambian.

Su investigación elimina el desafío que plantea el plano de los satélites al modelo estándar de cosmología.

Este modelo explica la formación del universo y cómo las galaxias que vemos ahora se formaron gradualmente dentro de grupos de materia oscura fría, una sustancia misteriosa que constituye aproximadamente el 27% del universo.

Los satélites de la Vía Láctea parecen estar dispuestos en un plano increíblemente delgado que atraviesa la galaxia y, curiosamente, también están dando vueltas en un disco coherente y de larga vida.

No existe un mecanismo físico conocido que haría que los satélites fueran planos. En cambio, se pensó que las galaxias satélite deberían estar dispuestas en una configuración más o menos redonda siguiendo la materia oscura.

Desde que se descubrió el plano de los satélites en la década de 1970, los astrónomos han intentado sin éxito encontrar estructuras similares en simulaciones realistas de supercomputadoras que rastrean la evolución del universo desde el Big Bang hasta la actualidad.
El hecho de que no se pudiera explicar la disposición de los satélites llevó a los investigadores a pensar que la teoría de la formación de galaxias de la materia oscura fría podría estar equivocada.

Solucionado el enigma de las galaxias satélite de la Vía Láctea

Sin embargo, esta última investigación permitió a los astrónomos utilizar nuevos datos del observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea. Gaia está trazando un mapa de seis dimensiones de la Vía Láctea, proporcionando posiciones precisas y medidas de movimiento para alrededor de mil millones de estrellas en nuestra galaxia (alrededor del 1% del total) y sus sistemas acompañantes.

Estos datos permitieron a los científicos proyectar las órbitas de las galaxias satélite en el pasado y el futuro y ver cómo se formaba y se disolvía el plano en unos pocos cientos de millones de años, un mero abrir y cerrar de ojos en el tiempo cósmico.

Los investigadores también buscaron nuevas simulaciones cosmológicas hechas a medida en busca de evidencia de planos de satélites.
Se dieron cuenta de que los estudios anteriores basados en simulaciones se habían equivocado al no considerar las distancias de los satélites desde el centro de la galaxia, lo que hacía que los sistemas de satélites virtuales parecieran mucho más redondos que los reales.

Teniendo esto en cuenta, encontraron varias Vías Lácteas virtuales que cuentan con un plano de galaxias satélite muy similar al que se ve a través de telescopios.

Los investigadores dicen que esto elimina una de las principales objeciones a la validez del modelo estándar de cosmología y significa que el concepto de materia oscura sigue siendo la piedra angular de nuestra comprensión del universo.

El coautor del estudio, el profesor Carlos Frenk, profesor Ogden de Física Fundamental en el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, Reino Unido, dijo: "La extraña alineación de las galaxias satélite de la Vía Láctea en el cielo ha dejado perplejos a los astrónomos durante décadas, tanto que se consideró que planteaba un profundo desafío a la ortodoxia cosmológica."

"Pero gracias a los asombrosos datos del satélite Gaia y las leyes de la física, ahora sabemos que el avión es solo una alineación fortuita, una cuestión de estar en el lugar correcto en el momento correcto, al igual que las constelaciones de estrellas en el cielo” señala Durham. "Regresa dentro de mil millones de años y el avión se habrá desintegrado, al igual que las constelaciones actuales”.

El experto también señaló que "hemos podido eliminar uno de los principales desafíos pendientes de la teoría de la materia oscura fría. Continúa brindando una descripción notablemente fiel de la evolución de nuestro universo".

El autor principal del estudio, el Dr. Till Sawala, de la Universidad de Helsinki, dijo: "El plano de los satélites fue realmente alucinante. Tal vez no sea sorprendente que un rompecabezas que ha perdurado durante casi cincuenta años requiera una combinación de métodos para resolverlo, y un equipo internacional para unirse" concluye.