La Gran Muralla y otras grandes estructuras del universo

Cómo se estructura el universo a gran escala

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Distribución de la luz y la materia oscura en una porción del universo. Springel et al.

El universo presenta formaciones de la materia y la luz que, aunque cada vez más familiarizados con ellas, no dejan de sorprender a los cosmólogos. Estos imaginan cómo es la jerarquía de organización en el cosmos: las estrellas se organizan en galaxias; las galaxias a su vez forman cúmulos y supercúmulos separados por un vacío espeluznante.

El universo es una esponja

Gracias a las simulaciones informáticas podemos hacernos una idea de su textura.

Es como una esponja en la que predominan los vacíos y alrededor de esos vacíos se agrupan las galaxias (aunque dentro de esos vacíos pueden encontrarse galaxias solitarias), de tal manera que se encuentran interconectadas, enlazadas de algún modo, formando un laberinto.

Como en una esponja, la textura no es uniforme: algunas zonas ofrecen una gran densidad de galaxias, mientras que en otras destacan los vacíos. Como el vacío de Capricornio que abarca más de 200 millones de años luz o el de la constelación de Eridanus conocido como el Lugar Frío de WMAP. Hoy esos vacíos y todos los que se descubren resultan más atractivos cosmológicamente que las grandes densidades galácticas.

Cuando la densidad de galaxias es muy alta, se forman "filamentos", los llamados "muros" o supercúmulos y cuando son muy extensos, se conocen como Gran Muralla. Esa red de filamentos dan la forma de esponja al universo.

Este vídeo de la NASA explica cómo se organizan estos grandes colosos cósmicos.

Superestructuras galácticas no previstas

La primera gran superestructura galáctica fue descubierta en 1986 debido a una anomalía gravitacional y denominada el Gran Atractor que afectaba a decena de miles de galaxias, entre ellas nuestra Vía Láctea y todas las que forman parte del Grupo Local, y abarcaba una región del espacio de cientos de millones de años luz.

Nos separan 250 millones de años luz de este coloso galáctico.

La cosmología clásica no predecía este tipo de superestructuras galácticas, ya que el universo no tenía una edad tan antigua como para generar estas formaciones (no deberían existir estructuras superiores a 370 megapársec).

Para que en efecto se produjesen sólo podía explicarse con una gran cantidad de materia oscura, lo cual suponía un espaldarazo a la teoría inflacionaria del origen del universo, ya que las fluctuaciones cuánticas del Big Bang crecerían (inflacionarían) de forma desmedida hasta alcanzar las gigantescas escalas que hoy parecen mostrarnos las observaciones del universo profundo.

La Gran Muralla

En 1989 se descubrió una superestructura galáctica que asombró a los astrónomos. Se encontraba a 200 millones de años luz y la componían dos supercúmulos, ya de por sí gigantescos: el supercúmulo de Hércules y el de Coma. Sus dimensiones no se conocen con exactitud, pero posee al menos 500 millones de años luz de longitud y 300 millones de años luz de ancho.

Aún mayor es la Gran Muralla Sloan descubierta en 2003. Mide 1 370 millones de años luz de longitud a mil millones de años luz de la Tierra, aunque no parece que sus estructuras galácticas estén relacionadas gravitacionalmente.

En 2013 se descubrió la Gran Muralla de Hércules-Corona Boreal, una inabarcable superestructura galáctica que mide 10 mil millones (10 millardos) de años luz de longitud, tal vez el objeto cósmico más grande del universo.

En cuanto a los orígenes de estos tipos de Gran Muralla que pueden contener cientos de miles de galaxias, actualmente se piensa que dichas estructuras se forman a lo largo y siguiendo hilos de materia oscura en forma de redes. Es dicha materia oscura la que dicta la estructura del Universo a gran escala. La materia oscura atrae gravitacionalmente la materia normal, y es esta materia normal la que vemos formando largas y delgadas murallas, o paredes, de supercúmulos galácticos.

La Simulación del Milenio (Millennium Simulation)

Las espectaculares imágenes que acompañan este artículo pertenecen a la Simulación del Milenio, la recreación informática más importante que se ha realizado sobre el universo conocido.

Fue realizada en 2005 por el Consorcio Virgo que reunió supercomputadoras e investigadores de todo el mundo dirigidos desde Instituto de Astrofísica Max Planck de Alemania.

Muestra la evolución de las galaxias y otras grandes estructuras hace 13 700 millones de años. La simulación representa un cubo de 2 000 millones de años luz de lado con un volumen de 8 000 cuatrillones de años luz cúbicos. Y en su interior, se recrean las posiciones, propiedades y velocidades de más de 20 millones de galaxias (construidas mediante más de 10 000 millones de “partículas”, cada una de las cuales representa millones de masas solares), jalonadas por la omnipresente y desconocida materia oscura.

En este enlace puedes acceder a imágenes y vídeos de la Simulación del Milenio. Si te resulta más fácil puedes visualizar este vídeo en YouTube.