La mayor estructura del Universo

Por Daniel Marín, el 11 mayo, 2011. Categoría(s): Astronomía • Cosmología • sondasesp ✎ 25

¿Cuál es la mayor estructura conocida por el hombre? El récord lo ostenta un supercúmulo de miles de galaxias llamado la Gran Muralla Sloan (Sloan Great Wall, SGW). Su tamaño es tan monstruoso que resulta imposible de asimilar para la mente humana. Con una longitud de 1370 millones de años luz, es tan grande que ocupa casi 1/30 parte del radio del Universo visible (unos 47 mil millones de años luz). La SGW está situada a unos mil millones de años luz de la Vía Láctea y fue descubierta en 2003 por J. Richard Gott y Mario Jurić, de la Universidad de Princeton, a partir de los datos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS). La SGW está formada por varios supercúmulos galácticos, siendo el mayor de ellos SC1 126.

Hasta el descubrimiento de la SGW, la mayor estructura conocida era la Gran Muralla CfA2, descubierta en 1989 por Margaret Geller y el recientemente fallecido John Huchra. La Gran Muralla CfA2 está situada a 350-500 millones de años luz de la Vía Láctea, tiene unos 500 millones de años luz de longitud y un espesor de «sólo» 20 millones de años luz.


La Gran Muralla Sloan (arriba) a la misma escala de la Gran Muralla CfA2 (abajo). La Vía Láctea está situada en el vértice de cada segmento circular. Cada punto en esta imagen es un cúmulo de galaxias con cientos de miles de millones de estrellas (Gott et al.).

El nombre de «muralla» se debe a que el espesor de la SGW es muy pequeño comparado con su longitud. En realidad, la SGW es lo que se denomina un superfilamento de la telaraña cósmica, la compleja estructura formada por los cúmulos de galaxias en el universo observable. Los cúmulos y supercúmulos galácticos no están distribuidos arbitrariamente por el espacio, sino que se agrupan formando una red de nodos, filamentos y vacíos. Este patrón cósmico se originó poco después del Big Bang gracias a la influencia de la materia oscura, que es el principal componente de la masa de estos cúmulos. Aunque por lo general sólo somos capaces de ver la «materia normal» (materia bariónica, esto es, las estrellas que componen las galaxias), se supone que la distribución de materia oscura a gran escala debe seguir más o menos la distribución de la materia bariónica visible.

Las simulaciones por ordenador de la evolución del Universo predicen de forma bastante precisa la formación de esta red de filamentos y vacíos en un cosmos dominado por la materia oscura fría y la energía oscura (modelos ΛCDM). Por lo tanto, le corresponde a la astrofísica observacional rebatir la fidelidad de estos modelos mediante la realización de mapas tridimensionales de las estructuras del Universo. Aunque la existencia de la Gran Muralla CfA2 no contradice los modelos ΛCDM, la SGW es tan enorme no casa bien con todos ellos. De hecho, muchas simulaciones numéricas han sido incapaces de reproducir las propiedades de la SGW. Hay que tener en cuenta que uno de los principios fundamentales de la cosmología es que, a gran escala, el Universo es básicamente homogéneo. Esta frontera se denomina «límite de la grandeza» y tiene un valor aproximado de 300 millones de años luz.

 
Estructura de filamentos y vacíos del Universo a gran escala según los modelos ΛCDM.

¿Y qué hay más allá de la SGW? La cuestión es compleja, porque levantar un mapa del Universo no es lo mismo que hacer un mapa de carreteras de la provincia más cercana. Más allá de las obvias dificultades técnicas, el problema es que a medida que nos alejamos de la Vía Láctea estamos viajando hacia atrás en el tiempo. Además, debemos recordar que el Universo no es estático, sino que se está expandiendo continuamente. En cualquier caso, si hacemos un mapa a gran escala veremos que a partir de cierta distancia (o edad) las galaxias empiezan a dejar paso a los cuásares (núcleos de galaxias activas). En total se estima que en el Universo visible hay unos 170 mil millones de galaxias, lo que hace un total de 1022 – 1024 estrellas.

 
Mapa de los cúmulos galácticos cercanos vistos por el SDSS. La Vía Láctea está en el centro 

 
Mapa del Universo conocido. El mapa de arriba con la Gran Muralla Sloan cabe en el pequeño círculo del centro (Gott et al.).


Escalas del Universo medidas desde el centro de la Tierra (Gott et al.).

Es muy posible que la SGW no sea la mayor estructura en el Universo observable. Al fin y al cabo, el SDSS sólo ha medido el corrimiento al rojo (z) de una pequeña fracción de galaxias. Además, los cúmulos más lejanos -y por lo tanto, los más jóvenes- son también más difíciles de detectar. No obstante, la teoría nos dice que no deberían existir estructuras mucho más grandes que la SGW. De encontrarlas, la cosmología actual se enfrentaría a un serio problema.


Varios cúmulos y supercúmulos galácticos vistos desde la perspectiva de la Tierra (en coordenadas galácticas) (2Mass Survey).

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25 Comentarios

  1. Como puedes decir que: «el Universo visible (unos 47 mil millones de años luz).» cuando el Universo nació hace 13,7 mil millones de años, es físicamente imposible que el universo visible ocupe 47, lo máximo sería que alrededor nuestro el universo visible tiene un diámetro de 27,4 mil años luz (2 veces el radio).

    No¿?

  2. Siempre he pensado que no ha existido bigban y traro de aferrarme a esa idea de niño fantaciso y pieso que el universo hace parte de un organismo gi gantesco y que solo es un átomo de ese organismo y que nuestro tiempo es sola mente una fraccion de segundo del de ese organismo así como un átomo ha se parte de nuestro cuerpo y es tan sólo un micro universo de los trillones que lo conforman y jamas sabremos si en uno de ellos existen seres vivos e inteligentes y jamas podrán salir de allí es mi fantasía.

  3. Al margen del artículo y pidiendo perdón por anticipado por mi ignorancia, quisiera que alguien me explicase algo que lleva tiempo dándome vueltas en la cabeza y para lo que no encuentro explicación.
    Si el universo se estima que tiene unos 13.500 milllones de años no entiendo como podemos ver galaxias situadas a 12.000 millones de años luz, dado que eso significa que estamos viendo galaxias que se formaron 1.500 millones de años luz después del Big Bang y teóricamente son las galaxias más primigenias existentes.
    Si esto es así, entiendo que estas galaxias primigenias son anteriores a la nuestra, entonces….. ¿como podemos verla? ¿la nube cósmica de la que nació nuestro sol y posiblemente nuestra galaxia se ha desplazado a una velocidad mayor a la de la luz?, porque de no ser así la luz emitida por esas galaxias primigenias ya habría pasado y sería imposible ver algo tan antiguo.
    Por favor, agradecería mucho una respuesta.

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Por Daniel Marín, publicado el 11 mayo, 2011
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