La Vía Láctea podría formar parte de algo todavía mayor que Laniakea. Es decir, una estructura que es todavía más grande y a la que ya han dado un nombre: la Concentración de Shapley. Su papel estaría muy bien definido y permitiría comprender todavía mejor cómo funciona nuestro rincón del universo…
La Concentración de Shapley es una estructura monstruosa
Si quisiéramos indicar nuestra dirección en el universo, deberíamos escribir algo parecido a esto: La Tierra -> Sistema Solar -> Vía Láctea -> Grupo Local -> Cúmulo de Virgo -> Supercúmulo de Virgo -> Laniakea. Ahora, gracias a nuevas encuestas astronómicas del espacio profundo, se cree que todo esto forma parte de una estructura todavía más grande, a la que han denominado Concentración de Shapley. La definen como una «cuenca de atracción». Es decir, una región llena de masa que actúa como un atractor. Es una región muy ajetreada.
Contiene multitud de cúmulos y grupos de galaxias y, además, supone la mayor concentración de materia en el universo local. Generalmente, el universo local se define como la región de los 2000 millones de años-luz que rodean a nuestra galaxia. Todas esas galaxias, más la materia oscura, prestan su influencia gravitacional para la Concentración. En realidad, hay muchas regiones así en el universo, incluyendo Laniakea. Uno de los grandes trabajos actuales es analizarlos de manera más precisa, para tener un mapa detalaldo de las estructuras más grandes del cosmos.
Un grupo, liderado por el astrónomo R. Brent Tully, de la Universidad de Hawái, ha medido el movimiento de 56 000 galaxias para comprender esas cuencas y su distribución en el espacio. Así, explica que nuestro universo es como una gigantesca telaraña, con galaxias a lo largo de filamentos y acumulaciones en los nodos, donde las fuerzas gravitacionales las atraen. Algo que describe comparando con el flujo del agua. Las galaxias fluyen en las cuencas de atracción cósmicas. El descubrimiento de esas cuencas podría ayudar a entender mejor la estructura general.
El equipo CosmicFlows analiza el espacio en torno a galaxias lejanas
El equipo de Tully se llama CosmicFlows. Estudian los movimientos, a través del espacio, de esas galaxias lejanas. El desplazamiento al rojo, observado en esas encuestas astronómicas, desvelaba un posible cambio en el tamaño y escala de nuestra cuenca galáctica local de atracción. En realidad, ya sabíamos que vivimos dentro de Laniakea, que mide unos 500 millones de años-luz. Sin embargo, el movimiento de otros cúmulos de galaxias apuntaba a que hay un atractor todavía mayor, que es el responsable de dirigir el flujo de los cúmulos.
Los datos recopilados por CosmicFlows sugieren que podríamos ser parte de la Concentración de Shapley. Esta, a su vez, podría tener un volumen diez veces superior al de Laniakea. Supone la mitad del volumen de la estructura más grande conocida en el espacio: la Gran Muralla Hércules-Corona Boreal. Es una enorme cadena de galaxias que se extiende a lo largo de 1400 millones de años-luz. La Concentración de Shapley fue observada por primera vez por el astrónomo Harlow Shapley en la década de 1930, como una «nube» en la constelación de Centauro.
Este supercúmulo aparece en la dirección del movimiento del Grupo Local de galaxias (en el que se encuentra la Vía Láctea). Por ello, se planteaba que podría influir en el movimiento de nuestra galaxia. Lo más interesante es que el Supercúmulo de Virgo (y el Grupo Local) parecen moverse hacia la Concentración de Shapley. Las encuestas astronómicas del equipo de Tully, y otros equipos, deberían permitir confirmar ese movimiento. Pero, ¿de dónde vienen esta cuencas de atracción? En realidad, son tan antiguas como el universo en sí mismo.
La formación de cuencas de atracción
Después del Big Bang, el universo en su infancia era un lugar denso y muy cálido. Al expandirse y enfriarse, la densidad de la materia comenzó a fluctuar. Había pequeñas diferencias en esas fluctuaciones de densidad. Algo así como las primeras semillas de las galaxias, cúmulos de galaxias y de estructuras más grandes que observamos en el universo local. A medida que se analiza el cielo, los astrónomos encuentran evidencias de esas estructuras diferentes y, posteriormente, llega el momento de explicarlas. Algo que también sucede con la Concentración de Shapley.
Se cree que es la gran cuenca a la que pertenece Laniakea. Pero esto implica que los modelos cosmológicos modernos no son capaces de explicar su existencia completamente. El descubrimiento es un reto. Es posible que haga falta analizar mucho más firmamento para poder entender hasta donde llegan esas cuencas. En cualquier caso, el actor principal en toda esta obra es la gravedad. A más masa, la gravedad influye de manera más marcada en el movimiento y distribución de la materia. El análisis de estas cuentas es interesante en este sentido.
El equipo de investigación de Tully ha analizado el impacto de las cuencas en el movimiento de las galaxias en la región. Ejercen un tira y afloja en las galaxias que se encuentran entre varias, influyendo en sus movimiento. En particular, las encuestas astronómicas de desplazamiento al rojo, como las que su equipo están realizando, permiten analizar el movimiento radial (en la línea de visión), velocidades (como de rápido se mueven) y otros movimientos relacionados. Así se puede obtener una imagen bien definida de lo que sucede en nuestro entorno.
Las velocidades de las galaxias y el papel de la Concentración de Shapley
Al crear un mapa de las velocidades de galaxias en el universo local, el equipo puede definir la región del espacio donde cada supercúmulo es el dominante. Estos movimientos son, sin embargo, difíciles de definir. Por eso el equipo toma diferentes mediciones. No están creando solo un mapa del material brillante de las galaxias. También necesitan tener en cuenta la existencia de la materia oscura. Hay otros obstáculos que considerar. Por ejemplo, no todas las galaxias son iguales. Tienen formas diferentes y su densidad también varía.
Esto se puede salvar midiendo algo llamado «velocidad peculiar de la galaxia». Es la diferencia entre su velocidad y la que se esperaría por el flujo de Hubble (que considera las interacciones gravitacionales entre las galaxias). Los resultados de las encuestas astronómicas del equipo de Tully deberían proporcionar mapas 3D incluso más precisos de estas regiones del espacio. Eso incluye sus estructuras así como sus movimientos y velocidades. Estos mapas, a su vez, deberían dar mucha más información sobre la distribución de la materia (y la materia oscura) en el universo.
Para aquellos que puedan estar preguntándoselo, es necesario mencionar que la Concentración de Shapley es el nombre que han dado a lo que anteriormente se conocía como el supercúmulo de Shapley. Esto, a su vez, es la estructura que, desde hace décadas, se ha planteado que podría ser el Gran Atractor. Algo que encaja muy bien con lo detallado aquí sobre el papel de estas cuencas gravitacionales y la gravedad de las galaxias que podemos encontrar en nuestro universo local. Incluso con nuestra tecnología, todavía queda mucho por mejorar para seguir descubriendo el cosmos…
Estudio
El estudio es R. Tully, A. Valade, N. Libeskind et al.; «Identification of basins of attraction in the local Universe». Publicado en la revista Nature Astronomy el 27 de septiembre de 2024. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
