LAS GALAXIAS

03.10.07













Cúmulo LMC












Azar o estructura. Buena pregunta. Pero reflexionemos sobre ella. Imaginémonos que las galaxias externas son sólo partículas esparcidas por el espacio del universo. Ahora bien, consideremos, entonces, a eso como un panorama general y, de ahí, nos brota la siguiente interrogante: ¿Están esparcidas las galaxias al azar como gotas de agua lluvia, o tiene su distribución una estructura.

Los científicos articulados para el estudio del universo sólo se empezaron a hacer esa pregunta sobre la organización cósmica en los años 20 del siglo XX, cuando se hizo evidente que las galaxias eran sistemas estelares externos enormes de miles de años luz de diámetro, similares a nuestra Vía Láctea. Los astrónomos vieron que las galaxias tendían a acumularse en cúmulos como el de Hidra-Centauro y/o el vecino Cúmulo de Virgo e incluso a formar supercúmulos como se le atribuye, por algunos, esa categoría al conocido gran cúmulo el Pavo Real, constituyendo ello el primer indicio de que había una estructura organizativa entre las galaxias. El astrónomo Gérard de Vaucouleurs fue el primero que estudió, a principios de la década de 1950, la concentración local de galaxias, que él denominó el «supercúmulo local», al que pertenece la Vía Láctea. Del examen de la acumulación de galaxias nació un nuevo campo de investigación: el estudio de la estructura global del universo.

Con el transcurrir del tiempo, el estudio de las galaxias expandidas por el universo observable ha permitido la elaboración de mapas bidimensionales del firmamento. Ello, ha significado el hecho de poder contar con un cuadro relativamente ajustado de la distribución de las galaxias, que podemos interpretar como una visión del cosmos a vista de pájaro.

Si examinamos esos cuadros, vemos en ellos densos cúmulos de galaxias que forman nudos, vemos vacíos entre los nudos. Hay quienes ven indicios de una sutil estructura reticular filamentosa. Si la técnica utilizada es exacta, parece evidente por los mapas que hay una especie de estructura general en la distribución de las galaxias, a una escala de decenas de millones de años luz. No están esparcidas como gotas de lluvia. Pero a la escala de miles de millones de años luz (lo que percibiríamos si mirásemos el mapa con anteojos o gafas empañadas) el universo parece un lugar liso y sin estructuras. La única incógnita estructural es, a esas escalas de distancia, la de la geometría global del espacio, si es abierto o cerrado, incógnita sobre la que nos extenderemos en los capítulos, en los cuales nos lanzaremos a abordar de lleno la cosmología.

A los finales del siglo XX, y en los principios del nuevo milenio es obvio que disponemos de muchísimos más datos de los que se tenían en la década de 1950; sin embargo, no existe consenso respecto a la estructura global del universo. Las dos posiciones más polarizadas en este debate, desde hace tiempo, las ocupan los que llamaremos «jerarquicistas» y los «fílamentistas». Los jerarquicistas creen que existe una «acumulación jerárquica» de galaxias desde dimensiones relativamente pequeñas de varios diámetros galácticos hasta las distancias mayores. Pequeños grupos de galaxias se unen para componer grupos mayores y esos grupos mayores se unen para forman grupos mayores aún, en una continuada jerarquía de cúmulos. Por el contrario, los «fílamentistas» consideran que existen pruebas firmes de la existencia de filamentos cósmicos formados por densas hileras de galaxias a la escala supercumular, con grandes vacíos intermedios. La distinción entre esas dos posturas extremas no siempre es absolutamente precisa, dado que desviaciones de la acumulación uniforme podrían parecer filamentos y los filamentos densos y difusos parecer una serie jerárquica uniforme de cúmulos.

Los recientes análisis de datos parecen dar la razón a los fílamentistas, y la mayoría de los astrónomos adoptan esa posición. Pero hay quienes sostienen que aparecen los filamentos debido a que se utilizan métodos poco objetivos (se eligen las galaxias que apoyan el propio punto de vista). Es un poco como leer en las hojas de té, uno observa una distribución aleatoria y ve lo que desea ver. Desde hace mucho tiempo se han buscado con evidencias duras estructuras mayores que los cúmulos de galaxias. En un cierto número de casos pareciera que un pequeño número de cúmulos constituyen una estructura mayor, de forma filamentosa o aplanada. Existen por lo tanto, razonablemente verificados, un cierto número de supercúmulos de galaxias, pero lo que sí no se ha podido observar son estructuras mayores acoplando galaxias, cúmulos y supercúmulos.

Por otro lado, estudios sistemáticos, bastante recientes, de un gran número de galaxias en una cierta dirección del cielo, han entregado evidencias de que en el espacio existen grandes agujeros, es decir, zonas inmensas totalmente despobladas. Un ejemplo de lo anterior, es el aparente peladero totalmente despoblado que se puede ver que abarca una región de 200 millones de años luz más allá de la constelación El Boyero de nuestra Galaxia. Esto parece dar la razón a los fílamentistas, que afirman que entre los filamentos tiene que haber grandes vacíos. Pero se debe consignar, que aún no se sabe si los vacíos son verdaderamente zonas de muy baja densidad; lo que sí se puede decir con seguridad es que son zonas con una densidad de galaxias normales mucho menor que lo usual.

¿Por qué tienen tanto interés los físicos y astrónomos en definir una estructura general del universo, un interés que va más allá del deseo de conocer dicha estructura sólo por la estructura en sí? Los científicos que focalizamos nuestro trabajo para intentar descifrar los enigmas del cosmos sabemos que la estructura general del universo proporcionaría la clave básica para explicar su naturaleza. Ello se basa en dos puntos importantes y relacionados: la existencia de materia oscura y el origen y la evolución de las galaxias. Hay buenas razones para desear una lectura correcta de las hojas de té cósmicas.

A la luz de los vacíos intergalácticos el universo se asemejaría a un queso suizo, con grandes burbujas de materia oscura. Los cúmulos de galaxias estarían situados en las interacciones de varias burbujas, pudiendo en algunos casos, formar una estructura aplanada o filamentosa, que correspondería a los supercúmulos. Sin embargo, lo anterior es posible que se rescriba en los próximos años. En este tema, es posible que las actuales explicaciones y especulaciones sean superadas sustancialmente, dado el advenimiento de nuevos y más poderosos instrumentos de observación. En todo caso los grandes vacíos del universo constituyen uno de los acontecimientos enigmáticos en el campo de la cosmología observacional.







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