La Vía Láctea no sólo se desplaza a través de un vacío gigante en el espacio sin ataduras, sino que está incrustada en una lámina de materia oscura como un arándano en una tortita, sugiere una nueva investigación.
Un análisis de cómo se mueven las galaxias a través del espacio cercano mapea la atracción gravitacional de la masa que no podemos ver (materia oscura fría), lo que sugiere que nuestro rincón local del Universo puede tener más estructura de la que suponíamos anteriormente.
El trabajo de un equipo dirigido por el astrónomo Ewoud Wempe de la Universidad de Groningen en los Países Bajos puede ayudar a explicar tres características extrañas del Universo local que los astrónomos han desconcertado: la Hoja Local, el Vacío Local y el silencioso flujo del Hubble.
“Los esfuerzos de modelado han luchado durante mucho tiempo para reproducir el silencioso flujo del Hubble alrededor del Grupo Local”, escribe el equipo en su artículo publicado.
“Las observaciones son conciliables dentro del ΛCDM [the Lambda cold dark matter model of the evolution of the Universe]pero sólo si la masa está fuertemente concentrada en un plano de hasta 10 megaparsecs, con la densidad de la superficie alejándose del grupo local y con profundos vacíos arriba y abajo”.
La Hoja Local es la estructura en la que está incrustado el Grupo Local de galaxias, una disposición curiosamente plana y similar a un plano de la Vía Láctea, Andrómeda (nuestra galaxia principal más cercana) y sus galaxias vecinas.
Junto a la Hoja Local está el Vacío Local, una bolsa de espacio extrañamente despoblada, de la cual las galaxias parecen alejarse. La velocidad del Grupo Local alejándose del Vacío Local ha sido descrita como “peculiar”.
Finalmente, el silencioso flujo del Hubble es la expansión misteriosamente suave y regular del Universo dentro del volumen local, que es difícil de conciliar con las masas de la Vía Láctea y Andrómeda, que deberían ser lo suficientemente grandes como para generar un giro gravitacional en el flujo.
Para interrogar estos misterios, Wempe y sus colegas recurrieron a los movimientos de 31 galaxias relativamente aisladas en el espacio local, recopilados durante varias décadas en estudios a gran escala. Los investigadores eligieron estas galaxias porque su aislamiento las convierte en trazadores más fiables de la expansión local.
Con estos datos en la mano, los investigadores realizaron simulaciones comenzando en el Universo temprano, utilizando una distribución de masa basada en el fondo cósmico de microondas, una señal que hace eco del Big Bang. Esperaban reproducir los movimientos de estas galaxias, así como los de la Vía Láctea y Andrómeda.
El equipo descubrió que la simulación reproducía las observaciones sólo si se cumplían ciertas condiciones: a saber, que la masa que nos rodea esté dispuesta en una arquitectura similar a una hoja, con vacíos arriba y abajo.
Si este es el caso, proporciona una explicación muy clara de la Hoja Local, el Vacío Local y el silencioso flujo del Hubble.
Los astrónomos ya han descubierto que la distribución y densidad de la materia oscura en el Universo se reflejan en la distribución de las galaxias. Por lo tanto, una capa subyacente de materia oscura se reflejaría en la disposición de las galaxias: la Hoja Local.
Naturalmente se deduce que la atracción gravitacional de la lámina sacaría materia del espacio adyacente, por lo que los vacíos a ambos lados serían una consecuencia natural.
Finalmente, la geometría de la lámina reduciría la atracción gravitacional hacia el interior del Grupo Local, permitiendo que las galaxias exteriores se expandan más suavemente, de ahí el silencioso flujo del Hubble.
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Lo que hace esto aún más claro es que no necesitamos astrofísica nueva y exótica para explicarlo. Sabemos que las hojas existen en la red cósmica y los posibles procesos que las crearon son objeto de múltiples artículos.
La existencia de la lámina no es la parte más emocionante: es que la dinámica de las galaxias en nuestro bolsillo local del Universo la requiere, según estas nuevas simulaciones, y que encaja con la física, los modelos y las teorías existentes.
“Estamos explorando todas las posibles configuraciones locales del universo primitivo que, en última instancia, podrían conducir al Grupo Local”, afirma Wempe. “Es fantástico que ahora tengamos un modelo que sea coherente con el modelo cosmológico actual, por un lado, y con la dinámica de nuestro entorno local, por el otro”.
La investigación ha sido publicada en Nature Astronomy.