¿Qué es Laniakea?

Las galaxias se congregan en cúmulos y a lo largo de filamentos, y faltan en las grandes regiones denominadas vacíos. Estas estructuras se ven en mapas derivados de estudios espectroscópicos, que revelan redes de estructura que están interconectadas sin límites claros.

Las regiones extendidas con una alta concentración de galaxias se denominan «supercúmulos», aunque este término no es preciso. Sin embargo, existe otra forma de analizar la estructura. Si la distancia a cada galaxia desde la Tierra se mide directamente, entonces la velocidad peculiar se puede derivar de la resta de la expansión cósmica media, el producto de la distancia por la constante de Hubble, de la velocidad observada. La velocidad peculiar es la desviación de la línea de visión de la expansión cósmica y surge de las perturbaciones gravitacionales; un mapa de velocidades peculiares se puede traducir en un mapa de la distribución de la materia.

Definimos un supercúmulo como el volumen dentro de dicha superficie, por lo que estamos definiendo la extensión de nuestro supercúmulo de origen, al que llamamos Laniakea.

  • Los supercúmulos son colecciones de:
  1. Galaxias individuales o aisladas
  2. Grupos galácticos
  3. Grandes cúmulos de galaxias

Todos conectados por grandes filamentos cósmicos que trazan la red cósmica. Su gravitación atrae mutuamente estos componentes hacia un centro de masa común, donde estas grandes estructuras abarcan cientos de millones de años luz y contienen más de 100.000 galaxias cada una.

Si todo lo que tuviéramos en el Universo fuera materia oscura, materia normal, agujeros negros, neutrinos y radiación, donde los efectos gravitacionales combinados de estos componentes lucharon contra la expansión del Universo, los supercúmulos eventualmente reinarían de manera suprema. Con el tiempo suficiente, estas enormes estructuras se atraerían mutuamente hasta el punto en que todas se fusionaron, creando una enorme estructura cósmica unida de proporciones incomparables.

En nuestro propio rincón local del Universo, la Vía Láctea se puede encontrar en un pequeño vecindario al que llamamos nuestro grupo local. Andrómeda es la galaxia más grande de nuestro grupo local, seguida por la Vía Láctea, le seguría la galaxia del Triángulo y quizás 60 galaxias enanas significativamente más pequeñas esparcidas en un volumen que abarca unos pocos millones de años luz en tres dimensiones. Nuestro grupo local es uno de los muchos grupos pequeños en nuestra vecindad, junto con el grupo M81, el grupo Sculptor y el grupo Maffei.

Vía Láctea

Los grupos más grandes ⁠, como el grupo Leo I o el grupo Canes II ⁠, también abundan en nuestro entorno cercano, que contiene alrededor de una docena de galaxias grandes cada uno. Pero la estructura cercana más dominante es el Cúmulo de galaxias Virgo, que contiene más de mil galaxias comparables en tamaño y masa a la Vía Láctea, y se encuentra a solo 50-60 millones de años luz de distancia. El cúmulo de Virgo es la principal fuente de masa en nuestro Universo cercano.

Pero el cúmulo de Virgo en sí es solo uno de un gran número de cúmulos de galaxias, a su vez colecciones de cientos a miles de grandes galaxias, que se han trazado en el Universo cercano. El cúmulo Centauro, el cúmulo Perseo, el cúmulo Norma y el cúmulo Antlia representan algunas de las concentraciones de masa más densas y grandes cercanas a la Vía Láctea.

Se ajustan muy bien a esta idea de la red cósmica, donde existen «cadenas» de galaxias y grupos a lo largo de los filamentos que conectan estos grandes cúmulos, y con huecos gigantes en el espacio que separan entre sí estas regiones que contienen masa. Estos vacíos son tremendamente subdensos, mientras que los nexos de estos filamentos son excesivamente densos; Está muy claro que en escalas de tiempo cósmicas, las regiones subdensas han cedido la mayor parte de su materia a los cúmulos más densos y ricos en galaxias.

En nuestro vecindario galáctico más grande, saliendo alrededor de uno o doscientos millones de años luz, todos estos cúmulos (excepto Perseo, que se encuentra al otro lado de un vacío cercano) parecen tener filamentos con galaxias y grupos galácticos entre ellos. Parece formar una estructura mucho más grande, y si sumas todas las galaxias que hay en ella (grandes y pequeñas por igual), anticipamos que el número total debería exceder las 100.000.

Esta es la colección de materia a la que nos referimos como Laniakea: nuestro supercúmulo local. Vincula nuestro propio cúmulo masivo, el cúmulo de Virgo, con el cúmulo de Centauro, el Gran Atractor, el Cúmulo de Norma y muchos otros. Es una hermosa idea que representa estructuras a escalas más grandes de lo que revelaría una inspección visual. Pero hay un problema con la idea de Laniakea en particular y con los supercúmulos en general: estas no son estructuras ligadas reales, sino solo estructuras aparentes que actualmente están en proceso de disolverse por completo.

Nuestro Universo no es solo una carrera entre una expansión inicial y la fuerza gravitacional contrarrestante causada por la materia y la radiación. Además, también hay una forma positiva de energía que es inherente al espacio en sí: la energía oscura. Hace que la recesión de las galaxias distantes se acelere a medida que pasa el tiempo. Y, quizás lo más importante, se vuelve más importante en escalas más grandes y en momentos posteriores, lo que es particularmente relevante para la existencia de supercúmulos.

Si no hubiera energía oscura, Laniakea ciertamente sería real. Con el tiempo, sus galaxias y cúmulos se atraerían mutuamente, dando lugar a una enorme agrupación de más de 100.000 galaxias, como nunca ha visto nuestro Universo. Desafortunadamente, la energía oscura se convirtió en el factor dominante en la evolución de nuestro Universo hace aproximadamente 6 mil millones de años, y los diversos componentes del supercúmulo de Laniakea ya se están alejando unos de otros. Todos los componentes de Laniakea, incluidos todos los grupos y grupos independientes mencionados en este artículo, no están vinculados gravitacionalmente a ningún otro.

En las escalas cósmicas más grandes, enormes colecciones de galaxias que abarcan vastos volúmenes de espacio parecen ser reales (los supercúmulos del Universo), pero estas estructuras aparentes son efímeras y transitorias. No están atados y nunca lo estarán. De hecho, si una estructura no había acumulado suficiente masa hace 6 mil millones de años para unirse, cuando la energía oscura dominó por primera vez la expansión del Universo, nunca lo hará. Dentro de miles de millones de años, los componentes individuales del supercúmulo serán destrozados por la expansión del Universo, siempre a la deriva como islas solitarias en el gran océano cósmico.

F. Soler

F. Soler

Wordpress, Ciencia y Tecnología

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