Las estructuras más grandes del Universo, no existen actualmente
Comenzó con un estallido…
El Universo está allí, esperando para que lo descubras
El súper cúmulo de Laniakea, el cual contiene La Vía Láctea (punto rojo), en los suburbios del cúmulo de Virgo (la gran colección blanca cerca de La Vía Láctea). Crédito de la imagen: Tully, R. B., Courtois, H., Hoffman, Y & Pomarède, D. Nature 513, 71–73 (2014).
Texto original de Ethan Siegel
En las grandes escalas, el Universo luce como una vasta telaraña cósmica. Las estrellas están ligadas a las galaxias, las cuales se acumulan juntas en grupos galácticos. Muchos grupos se unen formando cúmulos de galaxias, y ocasionalmente se fusionan juntas, creando incluso cúmulos más grandes. Muchos cúmulos se juntan, y se dispersan sobre cientos de millones e incluso miles de millones de años luz de distancia, y parecen conformar las más grandes estructuras de todas: los súper cúmulos. Nuestro propio súper cúmulo, Laniakea, está constituido de aproximadamente 100.000 galaxias, más de 10 veces más rica que los más grandes cúmulos conocidos. Aun así, estos súper cúmulos solo parecen ser estructuras. Como las edades del Universo, los componentes individuales de los súper cúmulos están siendo dispersados, demostrando que ellos no son verdaderas estructuras después de todo.
Hay una receta para constituir el Universo como lo conocemos hoy: tome un mar de materia y radiación que comienza caliente, denso y expandiéndose, y dele un tiempo para que se enfríe. Sobre las largas escalas del tiempo, los núcleos atómicos, los átomos neutrales, y eventualmente las estrellas, galaxias, y cúmulos de galaxias se formarán. La irresistible fuerza de la gravedad hace esto inevitable, gracias a sus efectos en tanto la materia normal (atómica) que conocemos como la materia obscura que rellena nuestro Universo, y cuya naturaleza es aun desconocida.
Junto con el tiempo, las interacciones gravitacionales lo harán más uniforme, un Universo de igual densidad hasta uno con grandes concentraciones de materia y enormes vacíos que los separan. Crédito de la imagen: Volker Springel.
Cuando miramos al Universo – más allá de nuestra galaxia hacía las más grandes estructuras conocidas – este cuadro tiene una formidable escena. O al menos así, lo parece a primera vista. Mientras muchas galaxias existen en aislamiento, o agrupadas juntas en colecciones de solo unas pocas, hay también enormes “corrientes” gravitacionales que como ríos han atraído juntas cientos e incluso miles de galaxias, creando gigantescos cúmulos. En muchas ocasiones, se presentan galaxias elípticas súper masivas en el centro, tal y como la galaxia más masiva de las descubiertas hasta ahora la IC 1101, la cual es más diez mil veces más grande que La Vía Láctea.
La gigante cúmulo de galaxias Abell 2029, y su galaxia central, IC 1101. Crédito de la imagen: Digitized Sky Survey / NASA.
De modo que es más grande que un cúmulo de galaxias? Un súper cúmulo, a propósito. Los súper cúmulos son colecciones de cúmulos conectados por grandes filamentos cósmicos de materia obscura y materia normal, cuya atracción gravitacional mutua los atrae hacía su centro de masas común. No podrías estar solo y solo es cuestión de tiempo – tiempo y gravedad, eso es – hasta que los cúmulos constituyen súper cúmulos y todos se fusionan juntos. Cuando esto sucede, y se cree que pasa, usted concluye en que se constituye un solo amasijo, una estructura cósmica de masa sin paralelo.
Una colección de muchos miles de galaxias constituyen nuestro más cercano vecindario con un diámetro de 100.000.000 de años luz. Este está dominado por el Cúmulo de Virgo, pero hay muchas colecciones de masa en su alrededor. Crédito de la imagen: Wikimedia Commons user Andrew Z. Colvin.
En nuestro vecindario, el grupo local, constituido por Andrómeda, La Vía Láctea, el Triangulo y quizás 50 más pequeñas, galaxias enanas, queda en los suburbios del súper cúmulo de Laniakea. Nuestra localización nos coloca a unos 50.000.000de años luz de distancia de la fuente principal de masa en más cercano Universo: el masivo Cúmulo de Virgo, el cual contiene sera de mil galaxias del tamaño de La Vía Láctea. De igual forma, muchas otras galaxias, grupos de galaxias, pequeños cúmulos pueden ser hallados en el.
En las más grandes escalas, el Cúmulo de Virgo es solo uno de muchos en la parte del Universo que hemos mapeado, junto a los dos más cercanos: los cúmulos Centauro y de Perseo-Picis. Donde las galaxias están más concentradas se representan las más grandes acumulaciones de masa; donde las líneas conectan estas concentraciones, como si fueran filamentos, hallamos “corrientes” de galaxias, como perlas unidas en un delgado collar; y en las grandes burbujas entre los filamentos, hallamos enormes zonas de baja densidad de materia, en la medida en que esas regiones han contribuido con su masa a las zonas con mayor densidad.
Las más grandes sobredensas (en rojo) y subdensas (en negro) se constituyeron a partir de las pequeñas diferencias gravitacionales en el Universo primitivo que se desarrollaron a través de los miles de millones de años. Crédito de la imagen: Helene M. Courtois, Daniel Pomarede, R. Brent Tully, Yehuda Hoffman, Denis Courtois, from "Cosmography of the Local Universe" (2013).
Si miramos a nuestro vecindario, hallamos que hay una gran colección de más de 3.000 galaxias que constituyen la estructura a gran escala que nos incluye a nosotros mismos, Virgo, Leo y muchos otros grupos que nos rodean. El cúmulo más denso de Virgo es la parte más grande de este, conformando un poco más de un tercio de la masa total, pero hay muchas otras concentraciones de masa con el, incluyendo nuestro grupo local (mostrado en azul debajo), conectados por la fuerza invisible de la gravedad y los filamentos invisibles de materia obscura.
Las galaxias identificadas se muestran aquí, encirculadas y representadas por puntos blancos, composición que fue nombrada el Súper Cúmulo de Laniakea. Crédito de la imagen: R. Brent Tully (U. Hawaii) et al., SDvision, DP, CEA/Saclay.
Llamamos a este Súper cúmulo “Laniakea” de la palabra Hawaiana para significar cielo inmenso. A este esta ligado nuestro masivo cúmulo Centauro, el Gran Atractor y muchos otros, y contienen cerca de 100.000 galaxias que nos incluye a nosotros. Pero hay un problema no solo con Laniakea, si no con la idea del súper cúmulo en general: este no es real.
Trazado en azul pálido, las gigantes colecciones de galaxias que pueden ser divididas en súper cúmulos. Pero esta clasificación no constituye reales súper cúmulos. Crédito de la imagen: The Laniakea supercluster of galaxies R. Brent Tully, Hélène Courtois, Yehuda Hoffman & Daniel Pomarède, Nature 513, 71–73 (04 September 2014).
Nuestro Universo no es solo la combinación de los efectos de la expansión inicial junto con la acción contraria de la atractiva fuerza gravitatoria. Además, hay también energía obscura, o energía intrinseca del espacio mismo, la cual causa la recesión de las galaxias distantes para acelerarlas, un aumento de velocidad que continúa. La lucha entre la atracción gravitacional (la cual quiere que las masas se junten) y la expansión del Universo (dominada por la energía obscura) actualmente tiene su final determinado desde hace unos seis mil millones de años, cuando la energía obscura llegó a ser dominante en nuestro Universo. En este punto cualquier objeto que no estuviera ya gravitacionalmente ligado a otro – donde la gravitación no le hubiera ganado a la expansión del Universo – nunca podría llegar a estarlo.
Lo que solemos identificar como súper cúmulos fueron antecedidos por estructuras incluso más grandes similares a Laniakea. Pero al contrario de lo que pensamos, ellas no son estructuras del todo, pues ellas no están ligadas gravitacionalmente. Crédito de la imagen: Richard Powell of http://www.atlasoftheuniverse.com/nearsc.html, under C.C.-by-S.A.-2.5.
Esto quiere decir que los identificados como súper cúmulos están desligados unos de otros, pero incluso peor, esto quiere decir que los grupos individuales de cúmulos que conocemos como súper cúmulos como el nuestro están en su mayor parte, desligados unos de otros. Esto quiere decir que nunca se fusionará con el cúmulo de Virgo; esto significa que nunca se fusionará con el grupoo de Leo, el grupo N96, o cualquier cosa que esté fuera de nuestro grupo local. Esto significa que excepto por unos pocos grupos de cúmulos los cuales ya están gravitacionalmente ligados unos a otros hace miles de millones de años, ningún otro lo llegará a estar. Lo que está ligado hoy es todo lo que estará ligado junto en el futuro.
Cúmulos de galaxias como el Abell 1689, son las más grandes estructuras de nuestro Universo. Otras colecciones más grandes no son en la actualidad estructuras, si no meros alineamientos temporales que desaparecerán con el tiempo. Crédito de la imagen: NASA, ESA, E. Jullo (Jet Propulsion Laboratory), P. Natarajan (Yale University), and J.-P. Kneib (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, CNRS, France).
Cúmulos? Si.
Grupos, galaxias y pequeñas estructuras? Absolutamente.
Pero, y los súper cúmulos? Ellos solo son fantasías de nuestra imaginación.
No hay estructuras reales. Ellas no están ligadas juntas, ni nunca lo llegarán a estar. La idea de un súper cúmulo y el nombre del nuestro “Laniakea,” persistirá por un largo tiempo. Pero solo por que lo nombremos no lo hace real. Luego de miles de millones de años todos los diferentes componentes serán simplemente dispersados unos de otros, y en muy lejano futuro en nuestras imágenes ellos desparecerán del alcance de nuestra visión enteramente. Todo esto es debido a que los súper cúmulos a pesar de sus nombres no son estructuras del todo, si no configuraciones temporales destinadas a ser despedazadas por la expansión del Universo.
Comenzó con un estallido…
El Universo está allí, esperando para que lo descubras
El súper cúmulo de Laniakea, el cual contiene La Vía Láctea (punto rojo), en los suburbios del cúmulo de Virgo (la gran colección blanca cerca de La Vía Láctea). Crédito de la imagen: Tully, R. B., Courtois, H., Hoffman, Y & Pomarède, D. Nature 513, 71–73 (2014).
Texto original de Ethan Siegel
En las grandes escalas, el Universo luce como una vasta telaraña cósmica. Las estrellas están ligadas a las galaxias, las cuales se acumulan juntas en grupos galácticos. Muchos grupos se unen formando cúmulos de galaxias, y ocasionalmente se fusionan juntas, creando incluso cúmulos más grandes. Muchos cúmulos se juntan, y se dispersan sobre cientos de millones e incluso miles de millones de años luz de distancia, y parecen conformar las más grandes estructuras de todas: los súper cúmulos. Nuestro propio súper cúmulo, Laniakea, está constituido de aproximadamente 100.000 galaxias, más de 10 veces más rica que los más grandes cúmulos conocidos. Aun así, estos súper cúmulos solo parecen ser estructuras. Como las edades del Universo, los componentes individuales de los súper cúmulos están siendo dispersados, demostrando que ellos no son verdaderas estructuras después de todo.
Hay una receta para constituir el Universo como lo conocemos hoy: tome un mar de materia y radiación que comienza caliente, denso y expandiéndose, y dele un tiempo para que se enfríe. Sobre las largas escalas del tiempo, los núcleos atómicos, los átomos neutrales, y eventualmente las estrellas, galaxias, y cúmulos de galaxias se formarán. La irresistible fuerza de la gravedad hace esto inevitable, gracias a sus efectos en tanto la materia normal (atómica) que conocemos como la materia obscura que rellena nuestro Universo, y cuya naturaleza es aun desconocida.
Junto con el tiempo, las interacciones gravitacionales lo harán más uniforme, un Universo de igual densidad hasta uno con grandes concentraciones de materia y enormes vacíos que los separan. Crédito de la imagen: Volker Springel.
Cuando miramos al Universo – más allá de nuestra galaxia hacía las más grandes estructuras conocidas – este cuadro tiene una formidable escena. O al menos así, lo parece a primera vista. Mientras muchas galaxias existen en aislamiento, o agrupadas juntas en colecciones de solo unas pocas, hay también enormes “corrientes” gravitacionales que como ríos han atraído juntas cientos e incluso miles de galaxias, creando gigantescos cúmulos. En muchas ocasiones, se presentan galaxias elípticas súper masivas en el centro, tal y como la galaxia más masiva de las descubiertas hasta ahora la IC 1101, la cual es más diez mil veces más grande que La Vía Láctea.
La gigante cúmulo de galaxias Abell 2029, y su galaxia central, IC 1101. Crédito de la imagen: Digitized Sky Survey / NASA.
De modo que es más grande que un cúmulo de galaxias? Un súper cúmulo, a propósito. Los súper cúmulos son colecciones de cúmulos conectados por grandes filamentos cósmicos de materia obscura y materia normal, cuya atracción gravitacional mutua los atrae hacía su centro de masas común. No podrías estar solo y solo es cuestión de tiempo – tiempo y gravedad, eso es – hasta que los cúmulos constituyen súper cúmulos y todos se fusionan juntos. Cuando esto sucede, y se cree que pasa, usted concluye en que se constituye un solo amasijo, una estructura cósmica de masa sin paralelo.
Una colección de muchos miles de galaxias constituyen nuestro más cercano vecindario con un diámetro de 100.000.000 de años luz. Este está dominado por el Cúmulo de Virgo, pero hay muchas colecciones de masa en su alrededor. Crédito de la imagen: Wikimedia Commons user Andrew Z. Colvin.
En nuestro vecindario, el grupo local, constituido por Andrómeda, La Vía Láctea, el Triangulo y quizás 50 más pequeñas, galaxias enanas, queda en los suburbios del súper cúmulo de Laniakea. Nuestra localización nos coloca a unos 50.000.000de años luz de distancia de la fuente principal de masa en más cercano Universo: el masivo Cúmulo de Virgo, el cual contiene sera de mil galaxias del tamaño de La Vía Láctea. De igual forma, muchas otras galaxias, grupos de galaxias, pequeños cúmulos pueden ser hallados en el.
En las más grandes escalas, el Cúmulo de Virgo es solo uno de muchos en la parte del Universo que hemos mapeado, junto a los dos más cercanos: los cúmulos Centauro y de Perseo-Picis. Donde las galaxias están más concentradas se representan las más grandes acumulaciones de masa; donde las líneas conectan estas concentraciones, como si fueran filamentos, hallamos “corrientes” de galaxias, como perlas unidas en un delgado collar; y en las grandes burbujas entre los filamentos, hallamos enormes zonas de baja densidad de materia, en la medida en que esas regiones han contribuido con su masa a las zonas con mayor densidad.
Las más grandes sobredensas (en rojo) y subdensas (en negro) se constituyeron a partir de las pequeñas diferencias gravitacionales en el Universo primitivo que se desarrollaron a través de los miles de millones de años. Crédito de la imagen: Helene M. Courtois, Daniel Pomarede, R. Brent Tully, Yehuda Hoffman, Denis Courtois, from "Cosmography of the Local Universe" (2013).
Si miramos a nuestro vecindario, hallamos que hay una gran colección de más de 3.000 galaxias que constituyen la estructura a gran escala que nos incluye a nosotros mismos, Virgo, Leo y muchos otros grupos que nos rodean. El cúmulo más denso de Virgo es la parte más grande de este, conformando un poco más de un tercio de la masa total, pero hay muchas otras concentraciones de masa con el, incluyendo nuestro grupo local (mostrado en azul debajo), conectados por la fuerza invisible de la gravedad y los filamentos invisibles de materia obscura.
Las galaxias identificadas se muestran aquí, encirculadas y representadas por puntos blancos, composición que fue nombrada el Súper Cúmulo de Laniakea. Crédito de la imagen: R. Brent Tully (U. Hawaii) et al., SDvision, DP, CEA/Saclay.
Llamamos a este Súper cúmulo “Laniakea” de la palabra Hawaiana para significar cielo inmenso. A este esta ligado nuestro masivo cúmulo Centauro, el Gran Atractor y muchos otros, y contienen cerca de 100.000 galaxias que nos incluye a nosotros. Pero hay un problema no solo con Laniakea, si no con la idea del súper cúmulo en general: este no es real.
Trazado en azul pálido, las gigantes colecciones de galaxias que pueden ser divididas en súper cúmulos. Pero esta clasificación no constituye reales súper cúmulos. Crédito de la imagen: The Laniakea supercluster of galaxies R. Brent Tully, Hélène Courtois, Yehuda Hoffman & Daniel Pomarède, Nature 513, 71–73 (04 September 2014).
Nuestro Universo no es solo la combinación de los efectos de la expansión inicial junto con la acción contraria de la atractiva fuerza gravitatoria. Además, hay también energía obscura, o energía intrinseca del espacio mismo, la cual causa la recesión de las galaxias distantes para acelerarlas, un aumento de velocidad que continúa. La lucha entre la atracción gravitacional (la cual quiere que las masas se junten) y la expansión del Universo (dominada por la energía obscura) actualmente tiene su final determinado desde hace unos seis mil millones de años, cuando la energía obscura llegó a ser dominante en nuestro Universo. En este punto cualquier objeto que no estuviera ya gravitacionalmente ligado a otro – donde la gravitación no le hubiera ganado a la expansión del Universo – nunca podría llegar a estarlo.
Lo que solemos identificar como súper cúmulos fueron antecedidos por estructuras incluso más grandes similares a Laniakea. Pero al contrario de lo que pensamos, ellas no son estructuras del todo, pues ellas no están ligadas gravitacionalmente. Crédito de la imagen: Richard Powell of http://www.atlasoftheuniverse.com/nearsc.html, under C.C.-by-S.A.-2.5.
Esto quiere decir que los identificados como súper cúmulos están desligados unos de otros, pero incluso peor, esto quiere decir que los grupos individuales de cúmulos que conocemos como súper cúmulos como el nuestro están en su mayor parte, desligados unos de otros. Esto quiere decir que nunca se fusionará con el cúmulo de Virgo; esto significa que nunca se fusionará con el grupoo de Leo, el grupo N96, o cualquier cosa que esté fuera de nuestro grupo local. Esto significa que excepto por unos pocos grupos de cúmulos los cuales ya están gravitacionalmente ligados unos a otros hace miles de millones de años, ningún otro lo llegará a estar. Lo que está ligado hoy es todo lo que estará ligado junto en el futuro.
Cúmulos de galaxias como el Abell 1689, son las más grandes estructuras de nuestro Universo. Otras colecciones más grandes no son en la actualidad estructuras, si no meros alineamientos temporales que desaparecerán con el tiempo. Crédito de la imagen: NASA, ESA, E. Jullo (Jet Propulsion Laboratory), P. Natarajan (Yale University), and J.-P. Kneib (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, CNRS, France).
Cúmulos? Si.
Grupos, galaxias y pequeñas estructuras? Absolutamente.
Pero, y los súper cúmulos? Ellos solo son fantasías de nuestra imaginación.
No hay estructuras reales. Ellas no están ligadas juntas, ni nunca lo llegarán a estar. La idea de un súper cúmulo y el nombre del nuestro “Laniakea,” persistirá por un largo tiempo. Pero solo por que lo nombremos no lo hace real. Luego de miles de millones de años todos los diferentes componentes serán simplemente dispersados unos de otros, y en muy lejano futuro en nuestras imágenes ellos desparecerán del alcance de nuestra visión enteramente. Todo esto es debido a que los súper cúmulos a pesar de sus nombres no son estructuras del todo, si no configuraciones temporales destinadas a ser despedazadas por la expansión del Universo.