Si pudieras alejarte completamente de la Tierra, más allá del sol, más allá de nuestra galaxia, más allá del grupo local de galaxias a las que pertenece la Vía Láctea, todo el camino para contemplar todo el universo … podría parecer algo extremadamente insatisfactorio porción de algodón de azúcar.
Vería agujeros masivos en su mayoría desprovistos de galaxias, estrellas e incluso átomos, y entre esos puntos muertos vería innumerables hebras delicadas de diferentes longitudes y tamaños. La Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda y todo nuestro cúmulo de patio trasero ascienden a poco más que unos pocos píxeles en esta estructura incomprensiblemente vasta, que los astrónomos han llamado la "red cósmica".
La mayor parte de nuestra evidencia de la web proviene de simulaciones e inferencias. Pero ahora un grupo internacional de investigadores ha captado la primera visión directa de dos cadenas de gas, que llaman "filamentos", conectando múltiples galaxias en el vacío. Aunque su mapa cubre solo una pe queña parte de la red masiva, ayuda a confirmar que los modelos están en el camino correcto, y que la red juega un papel importante en el crecimiento de las galaxias.
"La red cósmica actúa como (una serie de) embudos a través de los cuales fluye la materia bajo la gravedad, por lo que sus propiedades son de gran importancia para la forma en que se forman las galaxias", dice Khee-Gan Lee, cosmóloga del Instituto Kavli de Física y Matemáticas. del Universo, que no participó en la investigación. Él llama a esta primera observación de filamentos que unen galaxias "un gran problema".
En las últimas décadas, los investigadores han llegado a sospechar que la red cósmica es más que un cúmulo pasivo de galaxias. Estirados por la expansión del universo mientras que la gravedad los aprieta simultáneamente, sugieren las simulaciones, los filamentos conectivos se adelgazan con el tiempo. Más recientemente, los astrónomos también han notado que las galaxias formadoras de estrellas no brillan tanto como deberían, como si algo se interpusiera en el camino. Esta aparente interferencia demostró indirectamente que la red cósmica existe como una red de trazas de gas hidrógeno.
Juntas, estas teorías describen un universo donde el gas fluye a lo largo de los filamentos que se adelgazan hacia los nodos, encrucijada donde fluyen diferentes hebras. Allí, el hidrógeno se acumula y alimenta el crecimiento de grandes galaxias y agujeros negros supermasivos. El nuevo mapa publicado el jueves en Ciencias, representa la primera imagen directa de filamentos intergalácticos en uno de esos nodos.
"Ha sido una carrera en los últimos (pocos) años para esta detección de emisión intergaláctica", dice Lutz Wisotzki, cosmólogo de la Universidad de Potsdam en Alemania que trabaja en observaciones similares. "Todos quieren ver cosas, no solo inferir que hay algo allí".
Pero es difícil imaginar un objetivo más t enue que el hidrógeno que mantiene unido al universo. Wisotzki dice que los favoritos fotogénicos como la Nebulosa de Orión ya están más vacíos que las mejores cámaras de vacío de laboratorio en la Tierra, y los hilos de la red deberían ser aproximadamente un millón de veces más delgados, y cada litro contiene quizás un átomo. Nuestros instrumentos solo pueden detectar esos átomos solo si los rayos de luz que pasan los hacen brillar de la manera correcta, por lo que rastrear el universo por sus filamentos tenues es un poco como buscar nubes por la noche.
Para ver lo casi invisible, el equipo se acercó a un grupo particular de galaxias muy jóvenes, mirando tan profundamente en el espacio que midieron la luz que abandonó la región violenta durante el llamado "mediodía cósmico", una era unos pocos miles de millones de años después del Big Bang cuando las estrellas se formaban rápida y furiosamente. Siguiendo las pistas de una encuesta anterior, entrenaron al Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile en una parte del cielo del tamaño de un pequeño cráter lunar. Después de treinta horas de observación que abarcaron varias noches, habían recogido suficiente luz para trazar los contornos de dos filamentos tenues que se abrían paso de galaxia en galaxia, cada uno de más de tres millones de años luz de longitud, o 30 veces la longitud de toda la leche. Camino.
Las hebras solo eran visibles, dice el coautor Hideki Umehata, astrónomo de la Universidad de Tokio, porque las galaxias bebés encendieron el gas tenue como el resplandor de una ciudad que ilumina las nubes que pasan. "Identificamos la parte relativamente brillante", dice. "Afortunadamente encontramos un muy buen lugar para ver primero la red cósmica".
Wisotzki, un compañero cazador de hidrógeno intergaláctico que ayudó a construir el instrumento que disparó, dice que la investigación establece un nuevo récord para la mayor pila de hidrógeno jamás detectada. Las búsquedas anteriores habían detectado hidrógeno alrededor de centros galácticos brillantes que se arrastraban hacia la oscuridad, pero nunca antes nadie había discernido las cadenas de cosas que unían galaxias. Añade, sin embargo, que un filamento de red cósmica es solo una interpretación. Dado que ver el gas requiere iluminación y que el equipo está mirando en un lugar brillante, no está completamente seguro de si realmente han inmovilizado uno de los hilos que une el universo. Quizás acaban de encontrar un poco de niebla cósmica genérica, o escombros arrojados por los dobladores de defensas intergalácticas. "¿Estamos viendo los gases", pregunta, "o estamos viendo las antorchas que iluminan el gas?"
Umehata, por su parte, reconoce que probablemente haya algunos restos galácticos en la mezcla, y que es difícil separar un tipo de gas de otro. Espera que las futuras observaciones revelen la extensión de los filamentos, y tal vez los detecten fluyendo hacia las galaxias que conectan.
La exploración adicional podría convertir la web en una herramienta para examinar el cosmos en las escalas más grandes y más pequeñas. Además de su papel continuo en la fabricación de galaxias, la web también es una reliquia del Big Bang, cada filamento es el resultado final de una onda microscópica en los primeros momentos del universo que se estira a proporciones cósmicas. Mediciones de red más exhaustivas podrían, por ejemplo, decirnos cómo la gravedad empujó la materia cuando el universo era muy pequeño, cálido y joven.
Pero hasta entonces, este nuevo mapa de filamentos colosales de épocas pasadas nos ayuda a comprender mejor nuestro entorno inmediato. Nos sentamos aquí, en un planeta en órbita alrededor de una estrella, girando alrededor de una galaxia alimentada por un río cósmico de gas que conduce a otro lugar.