Visto a gran escala, el universo está compuesto por largas estructuras de galaxias y grandes regiones vacías, los llamados supervacíos. El Vacío Local es uno de esos vacíos que podemos encontrar, que está relativamente cerca de nuestra galaxia. Ahora, un grupo de investigadores ha logrado medir cuál es su tamaño aproximado…

La estructura del universo a gran escala

La Vía Láctea forma parte del Grupo Local. Es la agrupación de galaxias ligadas gravitacionalmente, en el que se encuentran también la galaxia de Andrómeda, la galaxia del Triángulo y una legión de galaxias enanas que orbitan en torno a las mayores. Por extensión, el Grupo Local, junto a otros cúmulos de galaxias, forma parte de una estructura mucho mayor. En la escala más grande del universo podemos ver filamentos, compuestos por cientos de miles y millones de galaxias. Nuestro vecindario local está en el filamento de Laniakea.

Midiendo el Vacío Local y el movimiento de la Vía Láctea
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La Vía Láctea, y galaxias cercanas, vista por la sonda Gaia. Crédito: ESA/Gaia/DPAC

Está formado, aproximadamente, por unas 100 000 galaxias. Aunque, a decir verdad, un filamento es una estructura temporal. No todas las galaxias que lo forman están ligadas gravitacionalmente entre sí. En la escala más grande del universo también encontramos regiones que parecen estar completamente vacías. En realidad, en su interior, sí hay galaxias desperdigadas. Son los llamados supervacíos. Con el paso del tiempo, la expansión del universo hace que esos vacíos sean cada vez más grandes. Los filamentos, a su vez, más finos.

Nuestra galaxia se encuentra relativamente cerca del borde de uno de estos vacíos. Junto a otras galaxias, forma parte de la Hoja Local. Marca el borde del Vacío Local. Las galaxias que lo componen se están alejando de ese vacío a una velocidad de 260 km/s. Es un comportamiento normal. La materia se ve atraída por más materia. Como los supervacíos tienen una concentración mucho menor, el movimiento de las galaxias se produce hacia las concentraciones más grandes. En nuestro caso, hacia algo llamado el Gran Atractor.

Midiendo el tamaño del Vacío Local

Un grupo de investigadores ha determinado el tamaño de ese Vacío Local en un estudio. Para ello, han recurrido a Cosmicflows-3, un compendio de 17 000 distancias entre galaxias en nuestro vecindario local. Es un mapa que permite conocer mucho mejor cómo es el Vacío Local. Es la tercera versión del compendio y, con cada entrega, poco a poco alcanza un mayor grado de detalle. El Vacío Local es interesante porque, probablemente, la materia de las galaxias del Grupo Local procede de esa región. Pero es, también, muy difícil de estudiar.

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Esta imagen en espectro visible muestra la parte central del Cúmulo de Virgo. Crédito: NOAO/AURA/NSF

La región central de nuestra galaxia bloquea parte de la visión hacia el Vacío Local. Así que, para poder estudiarlo, los investigadores han analizado, en su lugar, el movimiento de las galaxias. A partir de ahí, han deducido la distribución de masa que provocaría ese movimiento. Algo que no se debe únicamente a la gravedad, en estas escalas tan grandes, sino, también, a la expansión del universo. Con todo esto, es posible crear un mapa en tres dimensiones de la estructura del universo en el vecindario de la Vía Láctea.

Con esos datos, crearon un mapa que marca el límite entre la presencia de materia y su ausencia. Toda esa región constituye el borde del Vacío Local. Desde 2007, estos mismos investigadores, ya sabían que el Vacío Local está en expansión. Algo que dedujeron por el movimiento de una galaxia enana localizada en su interior. Esa galaxia se aleja del vacío a 350 km/s. Cuanto mayor sea la velocidad, más grande debe ser el vacío, porque su gravedad es menor. De estos factores, se deduce que el tamaño del Vacío Local es de unos 150 millones de años-luz.

El movimiento de nuestro entorno y su impacto en el Vacío Local

En las últimas décadas, muchos astrónomos han trabajado en entender el movimiento de la Vía Láctea, Andrómeda y las galaxias del Grupo Local. Su movimiento se desvía en 600 km/s de la expansión del universo. En este estudio, los investigadores explican que la mitad de ese movimiento es un resultado local. Es el producto de la atracción del cúmulo de galaxias de Virgo y la propia expansión del Vacío Local que, con el paso del tiempo, se queda incluso más vacío. Esa es la evolución del cosmos en una escala de tiempo suficientemente grande.

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La galaxia de Andrómeda. Crédito: Lorenzo Comolli

De hecho, podemos imaginar la estructura del cosmos en un futuro muy lejano. En billones de años, los supervacíos cósmicos serán mucho más grandes que en la actualidad. La materia existente en el universo es finita, por lo que, a medida que se sigue expandiendo, ocupa una extensión cada vez menor. Además, la colisión de galaxias hará que, en un billón de años, nuestro Grupo Local sea un lugar muy diferente al que conocemos en la actualidad. Probablemente, en esa escala de tiempo, se haya convertido en una sola galaxia elíptica gigante.

No solo eso, una civilización que exista en ese momento, puede que nunca llegue a sospechar que el universo tuvo un origen. Para ellos, será imposible observar la radiación de fondo de microondas. Porque la aceleración de la expansión del universo hará que su luz esté tan estirada que no sea observable. Por suerte, hemos llegado en un momento en el que el universo es mucho más joven. En el que podemos estudiar no solo cosas como la radiación de fondo. También cómo es nuestro entorno y cómo irá cambiando con el tiempo…

Estudio

El estudio es R. Tully, D. Pomarède, R. Graziani et al; «Cosmicflows-3: Cosmography of the Local Void«. Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 22 de julio de 2019. Puede consultarse en arXiv.

Referencias: Universe Today