Hace aproximadamente un siglo, el astrónomo Edwin Hubble descubrió que casi todas las galaxias se están alejando de la Vía Láctea. Esta observación se convirtió en la base de la cosmología moderna porque proporcionó evidencia clave de que el universo se está expandiendo y que comenzó con el Big Bang. Sin embargo, incluso en la era de Hubble, los astrónomos sabían que el patrón no era universal. Una excepción notable es nuestra galaxia vecina Andrómeda, que se mueve hacia la Vía Láctea a unos 100 kilómetros por segundo.
Durante casi cincuenta años, los científicos han estado desconcertados por otro misterio relacionado. Con la excepción de Andrómeda, la mayoría de las galaxias grandes cercanas a la nuestra parecen alejarse de nosotros en lugar de ser atraídas hacia adentro por la gravedad. Esto parece sorprendente porque estas galaxias están cerca del Grupo Local (la Vía Láctea, la Galaxia de Andrómeda y docenas de galaxias más pequeñas), cuya masa combinada debería ejercer una influencia gravitacional notable.
Una enorme capa cósmica alrededor del grupo local
Un equipo de investigación internacional dirigido por Uwood Wemp, doctor del Instituto Kapitan de Groningen, cree haber encontrado la explicación. Utilizando simulaciones informáticas avanzadas, los investigadores descubrieron que la materia que rodea al Grupo Local está dispuesta en una estructura amplia y plana que se extiende por millones de años luz. Esta estructura contiene no sólo materia ordinaria sino también materia oscura invisible que rodea a las galaxias. Por encima y por debajo de esta región plana hay un vasto espacio vacío conocido como vacío cósmico.
Las simulaciones muestran que esta disposición de la materia puede reproducir con precisión tanto las posiciones como los movimientos de las galaxias observadas a nuestro alrededor. En otras palabras, el modelo informático recrea con éxito los patrones que los astrónomos ven en el universo real.
Creando un gemelo virtual de nuestro vecino cósmico
Para construir su modelo, los científicos partieron de las condiciones del universo primitivo. Utilizaron mediciones del fondo cósmico de microondas para inferir cómo se distribuyó la materia poco después del Big Bang. Luego, una poderosa computadora hace evolucionar este primer universo con el tiempo, creando eventualmente un sistema que coincide con el Grupo Local actual.
Las simulaciones resultantes replican las masas, posiciones y movimientos de la Vía Láctea y Andrómeda, así como las posiciones y movimientos de 31 galaxias fuera del Grupo Local. Dado que el modelo se parece mucho a nuestro entorno, los investigadores lo describen como un “gemelo virtual” de nuestro entorno cósmico.
Cuando el modelo incluye una distribución plana de la materia, las galaxias circundantes están más lejos de nosotros de lo que realmente se observa. A pesar de la atracción gravitacional del grupo local, las galaxias dentro del plano se ven afectadas por un exceso de masa distribuida en el mismo plano. Esta masa distante contrarresta la gravedad del grupo local. Mientras tanto, las regiones fuera del plano tienen muy pocas galaxias, lo que explica por qué no vemos objetos cayendo hacia nosotros desde esas direcciones.
Finalmente se explica un misterio de larga data
Según el investigador principal Yuwood Wemp, el estudio representa el primer intento detallado de determinar la distribución y velocidad de la materia oscura en la Vía Láctea y la región alrededor de Andrómeda. “Estamos explorando todas las posibles configuraciones locales del universo primitivo que eventualmente podrían conducir al Grupo Local. Es fantástico que ahora tengamos un modelo que es consistente con el modelo cosmológico actual, por un lado, y con la dinámica de nuestro entorno local, por el otro”.
La astrónoma Amina Helmio acogió con satisfacción los hallazgos y señaló que el problema ha desafiado a los investigadores durante décadas. “Me emociona ver que, basándonos exclusivamente en los movimientos de las galaxias, podemos determinar una distribución de masa que coincida con la ubicación de las galaxias dentro y fuera del Grupo Local”.
