Crédito de imagen: NASA
Las observaciones de campo amplio del Universo temprano han arrojado una extraña cadena de galaxias de 300 millones de años luz que desafían las teorías actuales sobre la evolución del Universo poco después del Big Bang. Los astrónomos que descubrieron la cadena de galaxias, que están a más de 10 mil millones de años luz de distancia, la compararon con las simulaciones de supercomputadoras del Universo temprano, que no pudieron reproducir cadenas tan grandes tan temprano. El siguiente paso de esta investigación será mapear un área del cielo diez veces mayor para tener una mejor idea de la estructura a gran escala del Universo.
Las observaciones de telescopio de campo amplio del Universo remoto y, por lo tanto, temprano, que se remontan a una quinta parte de su edad actual (desplazamiento al rojo = 2.38), han revelado una enorme cadena de galaxias de aproximadamente 300 millones de años luz de largo. Esta nueva estructura desafía los modelos actuales de cómo evolucionó el Universo, lo que no puede explicar cómo se pudo haber formado una cadena tan grande tan temprano.
La cadena es comparable en tamaño a la "Gran Muralla" de galaxias encontradas en el Universo cercano por el Dr. John Huchra y la Dra. Margaret Geller en 1989. Esta es la primera vez que los astrónomos han podido mapear un área en el Universo temprano grande suficiente para revelar tal estructura de galaxias.
El hilo fue descubierto por el Dr. Povilas Palunas (Universidad de Texas, en Austin, Texas), el Dr. Paul Francis (Universidad Nacional de Australia, Canberra, Australia), el Dr. Harry Teplitz (Instituto de Tecnología de California en Pasadena), el Dr. Gerard Williger (Universidad Johns Hopkins, Baltimore, Maryland) y el Dr. Bruce E. Woodgate (Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland). Las observaciones iniciales se realizaron con el Telescopio Blanco de 4 m (159 pulgadas) en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo de la National Science Foundation en Chile, y se confirmaron con el Telescopio Anglo-Australiano de 3.9 m (154 pulgadas) en Siding Spring Observatorio en el este de Australia. El equipo presenta su hallazgo hoy en la reunión de la American Astronomical Society en Atlanta, Georgia, y un artículo que describe este trabajo aparecerá en el Astrophysical Journal en febrero.
La cadena se encuentra a 10.800 millones de años luz de distancia en dirección a la constelación del sur Grus (la Grulla). La distancia que recorre la luz en un año, casi seis billones de millas o 9.5 trillones de kilómetros, es un año luz, por lo que vemos la cadena como apareció hace 10.800 millones de años. Tiene al menos 300 millones de años luz de largo y unos 50 millones de años luz de ancho. (Consulte la Película 1 y las Imágenes 3 y 4 para conocer el concepto de un artista sobre la cuerda.) Los astrónomos han detectado 37 galaxias y un cuásar en la cuerda, pero "es casi seguro que hay mucho más que esto", dijo Palunas. "La cadena probablemente contiene muchos miles de galaxias". (Consulte la Imagen 1 para conocer el concepto de artista de estas galaxias, y la Imagen 5 para ver un diagrama de sus ubicaciones en el cielo).
"Estamos viendo esta cadena como cuando el Universo tenía solo una quinta parte de su edad actual", dijo Woodgate. "Es decir, estamos mirando hacia atrás cuatro quintos del camino hacia el comienzo del Universo como resultado del Big Bang".
El equipo comparó sus observaciones con simulaciones de supercomputadoras del Universo temprano, que no podían reproducir cadenas tan grandes. "Las simulaciones nos dicen que no se puede tomar el asunto en el Universo temprano y alinearlo en cadenas tan grandes", dijo Francis. "Simplemente no ha habido suficiente tiempo desde el Big Bang para que forme estructuras tan colosales".
"Nuestra mejor suposición en este momento es que es un efecto de punta del iceberg", dijo. “Todo lo que estamos viendo son las pocas galaxias más brillantes. Probablemente sea mucho menos del 1% de lo que realmente existe, la mayor parte es la misteriosa materia oscura invisible. Podría ser que la materia oscura no esté organizada de la misma manera que las galaxias que estamos viendo ". Recientemente, se ha acumulado evidencia de la presencia de materia oscura en el Universo, una forma invisible de materia solo detectable por la fuerza gravitacional que ejerce sobre la materia ordinaria (y la luz). Hay muchas posibilidades de lo que podría ser la materia oscura, pero su verdadera naturaleza es actualmente desconocida.
En los últimos años, explicó Francis, se descubrió que en el Universo local, la materia oscura se distribuye a gran escala de la misma manera que las galaxias, en lugar de ser más grumosas o menos. Pero retroceda 10 mil millones de años y podría ser una historia muy diferente. Las galaxias probablemente se forman en el centro de las nubes de materia oscura. Pero en el Universo temprano, la mayoría de las galaxias aún no se habían formado, y la mayoría de las nubes de materia oscura aún no contendrán una galaxia.
“Para explicar nuestros resultados”, dijo Francis, “las nubes de materia oscura que se encuentran en cadenas deben haber formado galaxias, mientras que las nubes de materia oscura en otros lugares no lo han hecho. No tenemos idea de por qué sucedió esto, no es lo que predicen los modelos ".
Para seguir esta investigación, dicen los astrónomos, el siguiente paso es mapear un área del cielo diez veces más grande, para tener una mejor idea de la estructura a gran escala. Varias de estas encuestas están actualmente en curso. La investigación fue financiada por la NASA y la Universidad Nacional de Australia.
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
