Sistema Solar – Galaxia – Cùmulo Galàctico – Universo

El conocimiento que tenemos sobre el Universo está condicionado porque nosotros, como observadores, ocupamos una posición fija en el mismo. No podemos salir de nuestra galaxia para saber cómo es esta por fuera, por lo que conocemos mejor otras galaxias que la Vía Láctea.
 
Para otras estructuras locales ocurre lo mismo. Además, no podemos ver a través del disco de gas y polvo de nuestra propia galaxia y encima toda vista que tenemos del Cosmos es plana, sin profundidad. Si queremos saber la profundidad, o distancia a nosotros, tenemos que recurrir al corrimiento al rojo entre otras técnicas.

Ahora, unos astrónomos han determinado que la Vía Láctea forma parte de un gigantesco supercúmulo de galaxias al que han llamado Laniakea, que significa "cielo inmenso" en hawaiano. El nombre es en honor de los navegantes polinesios que, gracias al conocimiento que tenían del cielo nocturno, navegaron a lo largo de la inmensidad del Océano Pacífico.

Este descubrimiento clarifica los bordes de nuestro vecindario galáctico y establece relaciones previamente desconocidas entre varios cúmulos de galaxias en el universo local. Por tanto, se puede decir que con esto se han establecido los contornos del supercúmulo de galaxias al que podemos denominar "nuestro hogar".

Según R. Brent Tully (University of Hawaii en Manoa) sería como descubrir por primera vez que la ciudad en la que se vive forma parte de un país más grande que a su vez tiene fronteras con otras naciones. Previamente se había localizado la Vía Láctea dentro del supercúmulo de Virgo, pero, después de este resultado, esta región ha terminado siendo sólo un apéndice de una estructura mucho más grande: Laniakea.

Los ladrillos que forman el Universo son los supercúmulos de galaxias, no hay estructuras más grandes. A partir de esta escala, el Universo es homogéneo e isótropo. Por debajo están los cúmulos que pueden llegar a contener cientos de galaxias. A su vez, las galaxias contienes cientos de miles de millones de estrellas, gas y polvo.

Para averiguar cómo es el supercúmulo del que formamos parte, los astrofísicos implicados en este estudio han usado una nueva técnica que analiza el movimiento de las galaxias, pues una galaxia que esté dentro de una de estas estructuras está bajo el influjo gravitatorio del resto y esta fuerza depende de la distribución de masa. De este modo, se puede inferir la forma y masa del cúmulo a partir del movimiento de las galaxias que contiene. Para ello tuvieron en cuenta una base de datos que contiene las velocidades de 8000 galaxias y restaron el efecto de la expansión cosmológica.

Un algoritmo les permitió tomar los datos a velocidades tridimensionales y a partir de aquí inferir la densidad y flujo de galaxias en el supercúmulo. Además, este método permite inferir la distribución de materia (visible u oscura) incluso cuando las galaxias no son visibles directamente con nuestros telescopios.

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Laniakea, nuestro supercúmulo galáctico

La Vía Láctea descansa en una región apartada del supercúmulo Laniakea, que tiene un tamaño de 500 millones de años luz de ancho, contiene 100.000 galaxias y una masa equivalente a 1019 estrellas como el Sol. Laniakea es 100 veces más grande en volumen y masa de lo que se prensaba anteriormente.

Además, este estudio clarifica el papel de El Gran Atractor, una fuerza gravitatoria que influye sobre el movimiento del Grupo Local y de otros cúmulos de galaxias. El movimiento de las galaxias dentro del supercúmulo es hacia su interior y la región del Gran Atractor es un gran valle gravitacional de fondo plano (si se representa gráficamente el potencial gravitatorio) con una esfera de atracción que se extiende dentro de Laniakea.

No todos los astrofísicos están de acuerdo con este resultado. Pese a que el método es muy bueno para determinar la distribución de masas, la definición de lo que es un supercúmulo depende de los gustos de cada cual o de las preguntas que se realicen. Si definimos un supercúmulo como la estructura más grande que finalmente colapsará gravitacionalmente, entonces no está claro que Laniakea sea un supercúmulo. Además, conforme los datos se alejan de la Vía Láctea el error en los datos aumenta.

De todos modos, y a partir de ahora, conocemos un poco mejor nuestro lugar en el Cosmos.

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Video del estudio "The Laniakea supercluster of galaxies," por R. Brent Tully, Hélène Courtois, Yehuda Hoffman y Daniel Pomarède. Nature 513, 71–73 (04/09/2014) doi: http://dx.doi.org/10.1038/nature13674.

Artìculo escrito el 06/09/2014 en España, Unión Europea, La Tierra, Sistema Solar, Vía Láctea, Grupo Local, Laniakea, Universo.

Fuentes y referencias:
– Artículo original.
– Vídeo en vimeo.