Publicado 17/12/2020 14:25CET

Primera observación de un filamento de gas de 50 millones de años luz

Imagen optica del sistema Abell 3391/95
Imagen optica del sistema Abell 3391/95 - REIPRICH ET AL., ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

   MADRID, 17 Dic. (EUROPA PRESS) -

   Astrofísicos han observado por primera vez un filamento de gas --estructuras que rodean y conectan galaxias y cúmulos galácticos-- con una longitud de al menos 50 millones de años luz.

   Su estructura es sorprendentemente similar a las predicciones de las simulaciones por computadora. Por tanto, la observación también confirma nuestras ideas sobre el origen y la evolución de nuestro universo. Los resultados se publican en la revista Astronomy & Astrophysics.

   Debemos nuestra existencia a una pequeña aberración. Hace casi exactamente 13.800 millones de años, ocurrió el Big Bang. Es el comienzo del espacio y el tiempo, pero también de toda la materia que forma nuestro universo hoy. Aunque inicialmente se concentró en un punto, se expandió a una velocidad vertiginosa: una gigantesca nube de gas en la que la materia se distribuía casi uniformemente.

   Casi, pero no del todo: en algunas partes la nube era un poco más densa que en otras. Y solo por esta razón hay planetas, estrellas y galaxias hoy. Esto se debe a que las áreas más densas ejercieron fuerzas gravitacionales ligeramente más altas, lo que atrajo el gas de su entorno hacia ellas. Por tanto, cada vez más materia se concentra en estas regiones a lo largo del tiempo. El espacio entre ellos, sin embargo, se volvió cada vez más vacío. En el transcurso de unos buenos 13 mil millones de años, se desarrolló una especie de estructura de esponja: grandes "agujeros" sin materia, con áreas intermedias donde miles de galaxias se agrupan en un espacio pequeño, los llamados cúmulos de galaxias.

   Si realmente sucediera de esa manera, las galaxias y los cúmulos aún deberían estar conectados por restos de este gas, como los hilos delgados como una telaraña. "Según los cálculos, más de la mitad de toda la materia bariónica de nuestro universo está contenida en estos filamentos; esta es la forma de materia de la que se componen las estrellas y los planetas, como nosotros mismos", explica el profesor. Thomas Reiprich de la Instituto Argelander de Astronomía de la Universidad de Bonn, que lidero la nueva investigación. Sin embargo, hasta ahora se ha escapado de nuestra mirada: debido a la enorme expansión de los filamentos, la materia en ellos está extremadamente diluida: contiene solo diez partículas por metro cúbico, que es mucho menos que el mejor vacío que podemos crear en la Tierra.

   Sin embargo, con un nuevo instrumento de medición, el telescopio espacial eROSITA, Reiprich y sus colegas ahora pudieron hacer que el gas fuera completamente visible por primera vez. "eROSITA tiene detectores muy sensibles para el tipo de radiación de rayos X que emana del gas en filamentos", explica Reiprich en un comunicado. "También tiene un gran campo de visión, como una lente gran angular, captura una parte relativamente grande del cielo en una sola medición y con una resolución muy alta". Esto permite tomar imágenes detalladas de objetos tan grandes como filamentos en un tiempo comparativamente corto.

   En su estudio, los investigadores examinaron un objeto celeste llamado Abell 3391/95. Este es un sistema de tres cúmulos de galaxias, que está a unos 700 millones de años luz de nosotros. Las imágenes de eROSITA muestran no solo los cúmulos y numerosas galaxias individuales, sino también los filamentos de gas que conectan estas estructuras. El filamento completo tiene 50 millones de años luz de largo. Pero puede ser aún más enorme: los científicos asumen que las imágenes solo muestran una sección.

   "Comparamos nuestras observaciones con los resultados de una simulación que reconstruye la evolución del universo", explica Reiprich. "Las imágenes de eROSITA son sorprendentemente similares a los gráficos generados por computadora. Esto sugiere que el modelo estándar ampliamente aceptado para la evolución del universo es correcto". Lo más importante es que los datos muestran que la materia que falta probablemente esté realmente oculta en los filamentos.

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