El nuevo mapa muestra megaestructuras que se asemejan a las «venas» y «arterias» de un enorme ser cósmico.

La imagen es una representación de la distribución de la materia en el universo local y muestra cómo fluye la materia, es decir, a lo largo de qué trayectorias (líneas delgadas) se mueven las galaxias. En este caso, no se tiene en cuenta la expansión del universo. Las regiones densas indican la confluencia de una multitud de corrientes de materia, que son los lugares de los supercúmulos cósmicos. Las regiones dispersas están mayormente desprovistas de materia. Crédito: A. Valade et al. 2024.

Un equipo internacional de investigadores, liderado por el Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), ha desarrollado un nuevo método para mapear el universo y ha creado un fascinante mapa del cosmos basado en el análisis del movimiento de 56.000 galaxias, revelando impresionantes estructuras cósmicas y su interconexión a gran escala.

La gravedad es la fuerza dominante en el universo: mantiene a la Luna orbitando la Tierra, a los planetas en sus órbitas alrededor del Sol y conecta a nuestra Vía Láctea con su vecindario, el llamado Grupo Local. Este último, a su vez, es solo una pequeña parte del cúmulo de Virgo, que abarca alrededor de 2.000 galaxias y se creía que formaba parte de una estructura aún mayor, Laniakea. Sin embargo, el nuevo estudio pone en duda si Laniakea realmente es nuestro supercúmulo o si incluso existe.

Observando lo invisible

Mapear el universo siempre ha sido una de las tareas más desafiantes en astronomía. Observaciones inexactas, errores en los datos y conjuntos de información incompletos hacen que este trabajo sea extremadamente difícil.

Además, las galaxias observadas representan solo una pequeña fracción de la masa total del universo, ya que gran parte de la materia existe en forma de materia oscura invisible. A esto se suma que las galaxias no siempre trazan con precisión la distribución subyacente de la materia, lo que las convierte en un indicador incierto. Por eso, para crear un mapa de nuestro entorno cósmico, los investigadores también analizan el movimiento de las galaxias.

Líneas de corriente de velocidad sembradas en ubicaciones arbitrarias dentro del volumen reconstruido, con envolturas coloreadas asociadas a diferentes cuencas de atracción extraídas del campo medio. Crédito: A. Valade et al. 2024.

Por un lado, las galaxias se alejan de nosotros debido a la expansión del universo, pero por otro lado, se atraen entre sí debido a la gravedad. Estos movimientos pueden ser cartografiados y revelan las corrientes cósmicas, los «ríos» y corrientes de energía que mueven a las galaxias a lo largo del cosmos. Dado que estos movimientos son causados por la gravedad, pueden utilizarse para observar lo invisible.

Mapa probabilístico

El equipo de investigación, liderado por el cosmólogo Aurelien Valade, primer autor del estudio publicado en Nature Astronomy, y Noam Libeskind, jefe del grupo de Cosmografía en el AIP, utilizó datos del catálogo Cosmic Flows-4 con los movimientos de 56.000 galaxias para mapear el universo local.

Como la medición de la velocidad de cada galaxia es propensa a errores y bastante incierta, existen varios posibles mapas cosmográficos que podrían ajustarse a los datos observacionales. Por ello, el equipo desarrolló un nuevo enfoque: un mapa «probabilístico» del universo. Este tipo de mapa indica la probabilidad de que una característica determinada, como una «cuenca de atracción» —i.e., una zona de influencia gravitatoria—, exista realmente.

Una cuenca de atracción es una región que, sin la expansión cósmica, colapsaría en un solo punto. Con este nuevo método, los investigadores obtuvieron una imagen fiable de la distribución de la materia a gran escala y revelaron sorprendentes estructuras en nuestro vecindario cósmico. Laniakea, el supercúmulo al que muchos creían que pertenecía nuestra galaxia, probablemente sea solo un apéndice de la mucho mayor cuenca de Shapley, y puede que ni siquiera exista como una entidad separada. Aún más asombroso es el hecho de que la Gran Muralla Sloan, una inmensa estructura compuesta por cientos de miles de galaxias, con alrededor de mil billones de billones de años luz cúbicos, sea actualmente la mayor estructura conocida en esta red cósmica de galaxias.

Envolturas de las principales cuencas de atracción. Crédito: A. Valade et al. 2024.

«Quizás no sea sorprendente que cuanto más profundo miramos en el cosmos, descubramos que nuestro supercúmulo es más extenso y está más conectado de lo que pensábamos. Descubrir que hay una buena posibilidad de que seamos parte de una estructura mucho más grande es emocionante. Por ahora es solo una pista: se necesitarán más observaciones para confirmar el tamaño de nuestro supercúmulo», concluyó Libeskind.

Fuente: AIP. Edición: MP.

Nuevo mapa del universo revela que la Vía Láctea es parte de un gran vecindario cósmico