Normalmente no pensamos en el universo en su escala más grande posible. No hablo de las galaxias, ni siquiera de los cúmulos de galaxias. Hablo de los filamentos galácticos, como Laniakea, en el que se encuentra nuestra Vía Láctea. Junto a esos filamentos de supercúmulos, en su escala más grande, el universo también está dominado por otra cosa… los supervacíos cósmicos.

La escala más grande del Universo

Una representación del universo observable como un cubo, mostrando su estructura en la escala más grande. Crédito: NASA, ESA, y E. Hallman (University of Colorado, Boulder)
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Una representación del universo observable como un cubo, mostrando su estructura en la escala más grande.
Crédito: NASA, ESA, y E. Hallman (University of Colorado, Boulder)

Los supercúmulos de galaxias (o filamentos, como los he llamado anteriormente) son, probablemente, una de las estructuras más grandes que podemos encontrar en el universo. Pero no es lo único realmente grande que podemos encontrar ahí fuera. Nuestro universo no sólo está repleto de filamentos de galaxias que recorren distancias de cientos de millones de años-luz, también está lleno de vacíos.

Sí, puede sonar extraño, pero ese espacio que separa las galaxias es interesante por sí mismo. Para entenderlo, remontémonos a la época del Big Bang. Antes de que el universo comenzase a expandirse, es fácil imaginar que todas las galaxias debían estar separadas de manera igual y que todas se alejaban mutuamente. En las escalas más pequeñas, es una descripción bastante acertada, pero cuando observamos el universo como un todo, cuando lo imaginamos como un cubo con un tamaño de miles de millones de años-luz, podemos ver que tiene una estructura diferente a lo que podríamos esperar encontrar.

No parece una explosión en la que todo se aleja de manera uniforme, es más bien como una especie de esponja, con enormes filamentos de galaxias, muros de materia y gigantescos vacíos entre esos filamentos. Esos vacíos, en algunos casos supervacíos, es en lo que me quiero centrar en este artículo, pero para poder comprender por qué existen, es necesario comprender por qué el universo está organizado de la manera en que lo vemos.

Volviendo al inicio

Galaxias que muestran corrimiento a rojo. Crédito: ESO
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Galaxias que muestran corrimiento a rojo.
Crédito: ESO

Así que volvamos a ese punto inicial. A una fracción de segundo justo después del Big Bang. Cuando todo el cosmos que nos rodea estaba comprimido en una minúscula región de plasma a una temperatura altísima. Aunque ese plasma tenía una densidad uniforme, había pequeñas variaciones, fluctuaciones cuánticas en el propio espacio-tiempo. A medida que el universo comenzó a expandirse, esas pequeñas variaciones fueron amplificándose. Lo que comenzó como una pequeña diferencia de densidad de materia en la escala más pequeña, se transformó en regiones con una densidad de materia más alta, o más baja, en el universo.

13.800 millones de años después, en el presente, podemos ver cómo esas variaciones microscópicas presentes en el inicio de los tiempos han sido amplificadas hasta llegar a las escalas más grandes del universo. En lugar de galaxias individuales, lo que vemos es gigantescos muros que contienen miles de galaxias. Filamentos de galaxias que se conectan en nodos. Son estructuras inimaginablemente grandes, con tamaños de cientos de millones de años-luz, conteniendo en su interior miles de galaxias.

Pero si esos filamentos son grandes, los espacios que los separan pueden ser incluso más grandes. Es algo sobre lo que algunos astrónomos ya comenzaron a pensar allá por los 70, cuando se comenzaron a hacer las primeras observaciones del universo a gran escala. Al medir el corrimiento a rojo de las galaxias, y por tanto poder determinar a qué velocidad se alejan de nosotros, los astrónomos comenzaron a comprender que la distribución de galaxias no es uniforme. Algunas están razonablemente cerca, pero después hay una distancia enorme hasta dar con el siguiente cúmulo de galaxias.

Observando el universo en el nivel más grande

Esta es la galaxia MCG+01-02-015 está tan aislada, que si nuestra Vía Láctea estuviese en su lugar, no hubiésemos descubierto otras galaxias a nuestro alrededor hasta 1960. Crédito: ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI)
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Esta es la galaxia MCG+01-02-015 está tan aislada, que si nuestra Vía Láctea estuviese en su lugar, no hubiésemos descubierto otras galaxias a nuestro alrededor hasta 1960.
Crédito: ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI)

Durante las últimas décadas, los astrónomos han sido capaces de crear sofisticados modelos en 3 dimensiones que detallan la estructura del universo en su escala más grande. La Sloan Digital Sky Survey, que fue actualizada en 2009, es la observación que nos ha dado el mapa más preciso hasta la fecha. El telescopio Large Synoptic Survey, que entrará en funcionamiento en los próximos años, podrá ser aun más preciso.

Ahora mismo, el mayor vacío cósmico que conocemos tiene el nombre de Vacío Gigante. Vale, no es el nombre más creativo de la historia de la humanidad, pero al menos es fácil de recordar. Se encuentra a 1.500 millones de años-luz de distancia de la Vía Láctea y tiene un tamaño mareante. Su diámetro se estima entre los 1.000 y 1.300 millones de años-luz. Es una región gigantesca de… ¿nada?

En realidad, no. Aunque los llamamos supervacíos (o vacíos a secas), lo cierto es que lo que queremos decir es que son regiones que tienen una densidad de materia inferior a las regiones con galaxias. Por norma general, tienen una densidad que es la décima parte de lo que podemos medir en otros lugares del Universo. Es decir, en estas enormes regiones no es correcto decir que no hay nada. Hay gas y polvo, así como materia oscura. Incluso podemos encontrar estrellas y galaxias en estos vacíos. Sin ir más lejos, en el interior del Vacío Gigante hay 17 cúmulos de galaxias.

Un vacío que seguirá creciendo

Laniakea es el filamento galáctico del que forma parte la Vía Láctea y, por supuesto, el supercúmulo de Virgo.
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Laniakea es el filamento galáctico del que forma parte la Vía Láctea y, por supuesto, el supercúmulo de Virgo.

Así que en la escala más grande del universo no sólo tenemos filamentos galácticos. Gigantescas agrupaciones de cúmulos de galaxias que se extienden a lo largo de cientos de millones de años-luz. También nos encontramos con enormes regiones que están prácticamente vacías. A medida que el universo siga expandiéndose, esos vacíos van a seguir haciéndose aun más grandes. Los muros y filamentos que conectan los cúmulos de galaxias se estirarán y, finalmente, se romperán.

Llegará un momento en el que esos vacíos que ahora están aislados (porque los filamentos impide que se conecten) se unirán, de manera que los cúmulos de galaxias dejarán de ser filamentos. Serán algo mucho más similar a islas en un océano en constante expansión. Cada vez más y más grande. La escala completa del universo observable es de lo más enrevesada. Nosotros estamos en un pequeño rincón de un sistema estelar, en una galaxia espiral del Grupo Local, que es un cúmulo de galaxias dentro del supercúmulo de Virgo, que a su vez es sólo uno de los muchos supercúmulos del filamento galáctico de Laniakea…

Referencias: Universe Today