Durante casi un siglo, los astrónomos han entendido que el Universo está en un estado de expansión. Esta es una consecuencia de la Relatividad General, y la velocidad a la que se está expandiendo se conoce como la Constante de Hubble, llamada así por el hombre que notó el fenómeno por primera vez. Sin embargo, los astrónomos también han aprendido que, dentro de las estructuras a gran escala del Universo, las galaxias y los cúmulos también se han estado acercando y relacionando entre sí.
Durante décadas, los astrónomos han tratado de rastrear cómo se han producido estos movimientos a lo largo de la historia cósmica. Y gracias a los esfuerzos del equipo internacional de astrónomos, se ha creado el mapa más detallado hasta la fecha de las órbitas de las galaxias que se encuentran dentro del Supercúmulo de Virgo. Este mapa abarca los movimientos pasados de casi 1,400 galaxias dentro de los 100 millones de años luz de espacio, mostrando cómo ha cambiado nuestro vecindario cósmico.
El estudio que detalla su investigación apareció recientemente en El diario astrofísico bajo el título "Dinámica de acción del supercúmulo local". Dirigido por Edward J. Shaya, de la Universidad de Maryland, el equipo incluía miembros del Instituto de Astronomía de la UH, el Instituto de Física Racah en Jerusalén y el Instituto de Investigación de las Leyes Fundamentales del Universo (IRFU) en París.
En aras de su estudio, el equipo utilizó datos de las encuestas CosmicFlows, una serie de tres estudios que calcularon la distancia y la velocidad de las galaxias vecinas entre 2011 y 2016. Varios miembros del equipo del estudio participaron en estas encuestas, que luego junto con otras estimaciones de campo de distancia y gravedad para construir un estudio de flujo masivo del Supercúmulo de Virgo.
A partir de esto, pudieron crear modelos de computadora que trazaron los movimientos de casi 1,400 galaxias en 100 millones de años luz, y en el transcurso de 13 mil millones de años (solo 800 millones de años después del Big Bang). Como Brent Tully, astrónomo del Instituto de Astronomía de la UH y coautor del estudio, explicó en un comunicado de prensa de la UH:
“Por primera vez, no solo estamos visualizando la estructura detallada de nuestro Supercúmulo local de galaxias, sino que estamos viendo cómo se desarrolló la estructura a lo largo de la historia del universo. Una analogía es el estudio de la geografía actual de la Tierra a partir del movimiento de la tectónica de placas ".
Lo que encontraron fue que sus modelos se ajustan bien al flujo de velocidad actual, lo que significa que las estructuras y las velocidades que observaron en sus modelos se ajustan a lo que se ha observado desde las galaxias en el día de hoy. También determinaron que dentro del área del espacio que mapearon, el principal atractor gravitacional es el Cúmulo Virgo, que se encuentra a unos 50 millones de años luz de distancia y contiene entre 1300 y 2000 galaxias.
Además, su estudio indicó que más de mil galaxias han caído en el Cúmulo de Virgo en los últimos 13 mil millones de años, mientras que todas las galaxias dentro de los 40 millones de años luz del cúmulo eventualmente serán capturadas. En la actualidad, la Vía Láctea se encuentra justo fuera de esta zona de captura, pero tanto la Vía Láctea como la Galaxia de Andrómeda están destinadas a fusionarse en los próximos 4 mil millones de años.
Una vez que lo hagan, el destino de la galaxia masiva resultante será similar al resto de las galaxias en el área de estudio. Esta fue otra conclusión del estudio, donde el equipo determinó que estos eventos de fusión son simplemente parte de un patrón más amplio. Básicamente, dentro de la región del espacio que observaron, hay dos patrones de flujo generales. Dentro de un hemisferio de esta región, todas las galaxias, incluida la Vía Láctea, se transmiten hacia una sola hoja plana.
Al mismo tiempo, cada galaxia en todo el volumen del espacio se mueve hacia atractores gravitacionales que se encuentran mucho más allá del área de estudio. Determinaron que estas fuerzas externas no son otra cosa que el Supercluster Centaurus, un cúmulo de cientos de galaxias, ubicadas aproximadamente a 170 millones de años luz de distancia en la constelación Centaurus, y el Gran Atractor.
El Gran Atractor se encuentra a 150 millones de años luz de distancia, y es una región misteriosa que no se puede ver debido a su ubicación (en el lado opuesto de la Vía Láctea). Sin embargo, durante décadas, los científicos han sabido que nuestra galaxia y otras galaxias cercanas se están moviendo hacia ella. La región también es el núcleo del Supercluster Laniakea, una región que abarca más de 500 millones de años luz y contiene alrededor de 100,000 galaxias grandes.
En resumen, mientras el Universo está en un estado de expansión, la dinámica de las galaxias y los cúmulos de galaxias indican que todavía gravitan en estructuras más estrechas. Dentro de nuestro vecindario cósmico, el principal atractor es claramente el Cúmulo de Virgo, que está afectando a todas las galaxias dentro de un radio de 40 millones de años luz. Más allá de esto, es el Supercluster Centaurus y el Gran Atractor (como parte del Supercluster Laniakea más grande) que está tirando de nuestras cuerdas.
Al trazar este proceso de atracción que ha tenido lugar en los últimos 13 mil millones de años, los astrónomos y cosmólogos pueden ver cómo ha evolucionado nuestro Universo a lo largo de la mayor parte de su historia. Con el tiempo y los instrumentos mejorados que son capaces de mirar aún más profundamente en el cosmos (como el James Webb Space Telescope) se espera que podamos sondear aún más hacia el comienzo del cosmos.
El trazado de cómo ha cambiado nuestro Universo a lo largo del tiempo no solo confirma nuestros modelos cosmológicos y verifica las teorías predominantes sobre cómo se comporta la materia en la escala más grande (es decir, la Relatividad General). También permite a los científicos predecir el futuro de nuestro Universo con un cierto grado de certeza, modelando cómo las galaxias y los supercúmulos eventualmente se unirán para formar estructuras aún más grandes.
El equipo también creó un video que muestra los resultados de su estudio, así como un modelo interactivo que permite a los usuarios examinar el marco de referencia desde múltiples puntos de vista. Asegúrese de ver el video a continuación y diríjase a la página de UH para acceder a su modelo interactivo.
