Los astrónomos capturan una sorprendente imagen de alta definición de la web cósmica que conecta dos galaxias
Los astrónomos que usan el telescopio muy grande en el Observatorio Europeo del Sur en Chile han fotografiado un filamento de la red cósmica que conecta dos galaxias con detalles sin precedentes. Al ejecutar simulaciones, el equipo dice que los datos recopilados brindan más apoyo al modelo actual de materia oscura fría del universo.
A medida que estudiamos el universo más, nos hemos encontrado como parte de estructuras mucho más grandes. Orbitamos el sol, el sol es parte de la Vía Láctea, la Vía Láctea es parte del Supercluster de Laniakea, y el Supercluster Laniakea forma una pequeña parte minúscula de la red cósmica, también conocida como la estructura más grande del universo.
«Los astrónomos teorizan que el universo temprano era muy suave, y que la distribución de la materia era uniforme con pequeñas variaciones en la densidad que se convirtieron en un patrón similar a la web», explica la NASA sobre la red cósmica. «Estas áreas de densidad ligeramente mayor también tenían un poco más de gravedad para atraer más materia. Con el tiempo, el universo evolucionó a una red de filamentos y vastas hojas, en gran parte hechas de materia oscura, que forman la estructura del universo hoy».
Aunque los astrónomos han creado formas inteligentes de imaginar el flujo de gas dentro de la red cósmica, utilizando la luz de fondo de los cuásares, es una tarea particularmente complicada. El elemento más abundante dentro de ellos, nuestro viejo amigo hidrógeno, que constituye el 75 por ciento de la materia bariónica del universo, solo puede detectarse débilmente. Para la tarea, el equipo internacional utilizó el Explorador espectroscópico de múltiples unidades (MUSE) en el telescopio muy grande, imaginando la misma región del cielo durante cientos de horas.
El resultado es la imagen a continuación, de un filamento cósmico que se extiende en 3 millones de años luz, conectando dos galaxias 12 mil millones de años en el pasado. En la imagen, las galaxias en el frente y detrás del filamento cósmico se muestran en color, mientras que el filamento cósmico en sí se muestra en púrpura.
Filamento web cósmico que conecta dos galaxias. El filamento se destaca en púrpura.
Crédito de la imagen: © Joseph Depasquale/Space Telescope Science Institute
La imagen es la primera vez que la web cósmica se ha capturado en tal alta definición.
«Al capturar la tenue luz emitida por este filamento, que viajó por poco menos de 12 mil millones de años para llegar a la Tierra, pudimos caracterizar con precisión su forma», dijo el autor principal y estudiante de doctorado en la Universidad de Milano-Bicocca, Davide Tornotti, dijo en una declaración. «Por primera vez, podríamos rastrear el límite entre el gas que reside en las galaxias y el material contenido dentro de la red cósmica a través de mediciones directas».
Además de una vista increíble, permitió al equipo probar las predicciones del modelo estándar (energía oscura, modelo de materia oscura fría del universo) sobre la red cósmica contra las observaciones. El equipo lo comparó con las simulaciones de supercomputador de emisiones filamentales esperadas dentro del modelo estándar, encontraron «acuerdo sustancial», según Tornotti.
Simulación de la red cósmica, con gas dentro de las galaxias que se muestra como rojo y la web en blanco.
Crédito de la imagen: © Alejandro Benitez-Llambay/Universität Mailand-Bicocca/MPA
«Las observaciones muy profundas desbloquean una visión de alta definición de la morfología del filamento, una medida del radio de transición entre el medio intergaláctico y circungaláctico, y la caracterización de los perfiles de brillo de la superficie a lo largo del filamento y en la dirección transversal», el equipo escribe en su estudio. «A través de comparaciones sistemáticas con simulaciones, validamos la densidad típica de los filamentos predicha en el modelo actual de la materia fría-oscuridad».
Si bien es bueno para los fanáticos de la materia oscura fría (escuchemos algo de ruido) que estas observaciones de la web cósmica se alinean con el modelo estándar, el trabajo está lejos de hacer. En resumen, necesitamos obtener muchas más observaciones como esta.
«Estamos emocionados por esta observación directa de alta definición de un filamento cósmico. Pero como la gente dice en Baviera: ‘Eine ist Keine’-Uno no cuenta», Fabrizio Arrigoni Battaia, un científico del personal de MPA involucrado en el estudio, agregado. «Así que estamos recopilando más datos para descubrir más estructuras de este tipo, con el objetivo final de tener una visión integral de cómo se distribuye el gas y fluye en la red cósmica».
El estudio se publica en Nature Astronomy.
