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Artículo publicado por Ron Cowen el 15 de octubre de 2015 en Nature News

Los huecos entre los filamentos del universo de materia oscura y galaxias están lejos de ser estáticos.

Vastas regiones de espacio casi vacío del universo están creciendo y menguando, del mismo modo que las burbujas se fusionan y se separan en la espuma, según han descubierto los astrónomos.

Desarrollo de la distribución de materia oscura

Desarrollo de la distribución de materia oscura

Los vacíos cósmicos, algunos de hasta 50 megaparsecs (163 millones de años luz), son los agujeros en la tela de araña de materia oscura y galaxias que forma el esqueleto del universo – la red cósmica. Pero la mayoría de astrónomos había pensado que estos glóbulos casi vacíos eran, de media, estáticos respecto al universo completo. Debido a que tienen poca gravedad con la que interactuar entre sí, simplemente se ven arrastrados conforme se expande el cosmos.

De hecho, los vacíos más pequeños normalmente se comprimen entre sí, mientras que los grandes retroceden y se hacen más grandes, de acuerdo con Diego Lambas, astrónomo de la Universidad Nacional de Córdoba, en Argentina, y sus colegas. “Quedamos muy sorprendidos de encontrar unos movimientos tan coherentes y grandes”, explica.

Redes jabonosas

Lambas y sus colegas compararon una simulación de la red cósmica con 245 vacíos cósmicos que ya habían identificado a partir de datos recopilados por el Sloan Digital Sky Survey, un estudio terrestre de los cielos. El equipo encontró que los vacíos se mueven a 300-400 kilómetros por segundo por encima y por debajo de su movimiento asociado con la expansión del universo.

Publicaron sus conclusiones en el servidor de arXiv1 el 2 de octubre; el trabajo se publica en un ejemplar de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.

Además de establecer que los vacíos se mueven, el estudio también identifica la causa del movimiento, explica el astrónomo Mark Neyrinck de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland.

Los vacíos de menor tamaño que se aproximan unos a otros, lo hacen debido a que están incrustados en partes de la red que tienen una mayor densidad  que la media, comenta. La gravedad provocaría que tales regiones finalmente se unieran y menguaran. Los vacíos de mayor tamaño tienden a encontrarse en zonas de la red que tienen una menor densidad, y se ven separados por la gravedad de las zonas adyacentes.

Directo desde el cielo

Otro astrónomo que ha estudiado los vacíos, Rien van de Weygaert, de la Universidad de Groningen en los Países Bajos, señala que ha observado tales movimientos sólo en simulaciones2. “Es fantástico que Lambas y su equipo hayan logrado encontrar el mismo efecto en la realidad observacional del Sloan Digital Sky Survey”, comenta.

Futuros estudios del cielo que midan las velocidades de un grupo más amplio de vacíos con mayor precisión podrían usarse para poner a prueba los modelos de evolución de las estructuras cósmicas, comenta Lambas. Las estructuras a gran escala del universo no sólo crecen fusionando galaxias, gas, y materia oscura, sino también fusionando los vacíos, explica.

Aunque los astrónomos tradicionalmente han usado los filamentos de galaxias y materia oscura para estudiar la evolución del universo, los vacíos cósmicos ofrecen una ventaja significativa, comenta van de Weygaert. Debido a que contienen tan poca materia, su física es relativamente simple y está dominada por la energía oscura — la misteriosa entidad que aumentan la velocidad a la que se expande el universo. El hecho de si la energía oscura suministra un empujón cósmico constante, o si varía con el tiempo, podría estar codificado en propiedades tales como la velocidad de los vacíos.

El nuevo trabajo, comenta van de Weygaert, proporciona más pruebas de que “los vacíos son unos objetos extremadamente interesantes que contienen importante información sobre la cosmología global así como sobre el proceso de formación de las galaxias”.

Referencias

Nature doi:10.1038/nature.2015.18583

1.- Lambas, D. G. et al. Preprint at http://arxiv.org/abs/1510.00712 (2015).
2.- Sheth, R. K. & Van De Weygaert, R. Mon. Not. R. Astron. Soc. 350, 517–538 (2004).

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