La Vía Láctea no se desplaza a la deriva en un vacío gigante en el espacio, sino que está incrustada en una lámina de materia oscura, como una arándano en un panqueque, sugiere una nueva investigación.
Un análisis de cómo se mueven las galaxias en el espacio cercano mapea la atracción gravitatoria de la masa que no podemos ver – la materia oscura fría – sugiriendo que nuestra esquina local del Universo podría tener más estructura de lo que se asumía previamente.
El trabajo, liderado por el astrónomo Ewoud Wempe de la Universidad de Groningen en los Países Bajos, podría ayudar a explicar tres características extrañas del Universo local que han desconcertado a los astrónomos: la Hoja Local, el Vacío Local y el flujo de Hubble tranquilo.
“Los esfuerzos de modelado han tenido dificultades durante mucho tiempo para reproducir el flujo de Hubble tranquilo alrededor del Grupo Local”, escribe el equipo en su artículo publicado.
“Las observaciones son conciliables dentro de ΛCDM [el modelo Lambda de materia oscura fría de la evolución del Universo], pero solo si la masa está fuertemente concentrada en un plano hasta 10 megaparsecs, con la densidad superficial aumentando 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, en forma de plano, de la Vía Láctea, Andrómeda (nuestra galaxia mayor más cercana) y sus galaxias vecinas.
Junto a la Hoja Local se encuentra el Vacío Local, un extraño bolsillo de espacio poco poblado, del cual las galaxias parecen alejarse. La velocidad del Grupo Local lejos del Vacío Local ha sido descrita como “peculiar”.
Finalmente, el flujo de Hubble tranquilo es la expansión misteriosamente suave y regular del Universo dentro del volumen local, que es difícil de reconciliar con las masas de la Vía Láctea y Andrómeda, que deberían ser lo suficientemente grandes como para introducir una irregularidad gravitacional en el flujo.
Para investigar estos misterios, Wempe y sus colegas se centraron en los movimientos de 31 galaxias relativamente aisladas en el espacio local, recopilados durante décadas en grandes estudios a gran escala. Los investigadores eligieron estas galaxias porque su aislamiento las convierte en rastreadores más fiables de la expansión local.
Con estos datos en mano, los investigadores realizaron simulaciones que comenzaron en el Universo temprano, utilizando una distribución de masa basada en el fondo cósmico de microondas – una señal que resuena 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 solo si se cumplían ciertas condiciones: a saber, que la masa a nuestro alrededor está dispuesta en una arquitectura en forma de lámina, con vacíos arriba y abajo.
Si este es el caso, proporciona una explicación muy clara para la Hoja Local, el Vacío Local y el flujo de Hubble tranquilo.
Los astrónomos ya han establecido que la distribución y la densidad de la materia oscura en el Universo se reflejan en la distribución de las galaxias. Una lámina subyacente de materia oscura, por lo tanto, se reflejaría en la disposición de las galaxias – la Hoja Local.
Naturalmente, la atracción gravitatoria 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 gravitatoria hacia el Grupo Local, permitiendo que las galaxias exteriores se expandieran más suavemente – de ahí el flujo de Hubble tranquilo.
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Lo que hace que esto sea aún más ordenado es que no necesitamos una astrofísica nueva y exótica para explicarlo. Sabemos que las láminas existen en la red cósmica, y los posibles procesos que las crearon son el tema de múltiples artículos.
La existencia de la lámina no es lo más emocionante – es que la dinámica de las galaxias en nuestro bolsillo local del Universo lo 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 temprano que finalmente podrían conducir al Grupo Local”, dice Wempe. “Es genial que ahora tengamos un modelo que es consistente con el modelo cosmológico actual, por un lado, y con la dinámica de nuestro entorno local, por otro.”
La investigación ha sido publicada en Nature Astronomy.
