¿Sabes qué es el Supercúmulo Laniakea?

En el universo ilimitado, la tierra no es especial. Como cientos de miles de millones de otros planetas de la Vía Láctea, orbitamos alrededor de nuestra estrella madre; al igual que cientos de miles de millones de sistemas solares, orbitamos la Vía Láctea como la mayoría de las galaxias del universo, estamos agrupados en un grupo de galaxias o en un grupo; cúmulo de galaxias. Y, como la mayoría de los grupos y cúmulos de galaxias, somos sólo una pequeña parte de una estructura mucho más grande que contiene más de 100.000 galaxias: los supercúmulos. El nombre de este súper cúmulo de galaxias en el que nos encontramos es Laniakea: en hawaiano significa "gran paraíso".

Se han descubierto y mapeado supercúmulos en nuestro universo observable, donde son más de diez veces más abundantes que los cúmulos de galaxias más grandes conocidos. Sin embargo, debido a la presencia de energía oscura en el universo, estos supercúmulos (¿incluido el nuestro?) son sólo estructuras superficiales. De hecho, son sólo ilusiones, en proceso de disolverse ante nuestros ojos.

El universo tal como lo conocemos comenzó con el Big Bang hace aproximadamente 13.800 millones de años. Está lleno de materia, antimateria, radiación, etc.; todas las partículas y campos que conocemos hoy, y probablemente incluso más que los humanos aún no han descubierto. Sin embargo, desde los primeros momentos del Big Bang, la energía y las partículas no eran uniformes. En cambio, hay pequeñas imperfecciones en todas las escalas (¿alrededor del nivel del 0,003%?), donde algunas áreas tienen un poco más o un poco menos de materia y energía que el promedio.

En cada una de estas pequeñas zonas se produce un enfrentamiento entre dos fuerzas: por un lado, el universo en expansión, que separa toda la materia y energía, y por otro, la gravedad universal, que atrae toda la materia y la energía. se separa La energía se acumula, lo que hace que se junte una gran cantidad de materia.

Dado que tanto la materia normal como la materia oscura están presentes en nuestro universo, pero no en cantidades suficientes para provocar que todo el universo vuelva a colapsar, nuestro universo formó por primera vez estrellas y cúmulos de estrellas, el primero de los cuales apareció poco después. el nacimiento de la Tierra a 200 millones de años. Durante los siguientes cientos de millones de años, comenzaron a aparecer estructuras a escalas mayores, se formaron las primeras galaxias, se fusionaron cúmulos de estrellas e incluso las galaxias crecieron para atraer material de regiones cercanas de menor densidad.

A medida que pasó el tiempo, nuestra medición del tiempo desde el Big Bang abarca de cientos de millones a miles de millones de años, las galaxias fueron atraídas por la gravedad para formar los primeros cúmulos de galaxias del universo. Hay miles de galaxias del tamaño de la Vía Láctea, y fusiones masivas han formado enormes gigantes elípticos en los núcleos de estos cúmulos.

En escalas espaciales más grandes y escalas de tiempo más largas, la red cósmica comienza a formarse, con materia oscura como filamentos que trazan una serie de líneas interconectadas. La materia oscura impulsa el crecimiento gravitacional del universo, mientras que la materia normal también interactúa a través de fuerzas distintas a la gravedad, lo que lleva a la formación de acumulaciones de gas, nuevas estrellas e incluso nuevas galaxias en escalas de tiempo suficientemente largas.

Mientras tanto, los espacios entre los filamentos -las regiones de baja densidad del universo- entregan su materia a las estructuras circundantes, convirtiéndose en vastos vacíos cósmicos. Las galaxias salpican los filamentos y caen en la estructura cósmica más grande donde se cruzan múltiples filamentos. En escalas de tiempo suficientemente largas, incluso las conexiones de materia más espectaculares comienzan a atraerse entre sí, lo que hace que grupos y cúmulos de galaxias comiencen a formar estructuras más grandes: supercúmulos de galaxias.

Todos ellos están conectados por filamentos cósmicos gigantes que trazan la red cósmica. Su gravedad atrae a estos componentes entre sí hacia un centro de masa común, y estas grandes estructuras abarcan cientos de millones de años luz y cada una contiene más de 100.000 galaxias.

Si sólo tuviéramos materia oscura, materia normal, agujeros negros, neutrinos y radiación en el universo (los efectos gravitacionales combinados de estos componentes que luchan contra la expansión del universo), los supercúmulos eventualmente dominarían. Con el tiempo suficiente, estas estructuras masivas se atraerán entre sí y eventualmente se fusionarán, creando una estructura cósmica masiva y unida de proporciones incomparables.

En las proximidades de nuestra Vía Láctea más grande, a unos cien o dos millones de años luz de distancia, todos estos cúmulos de estrellas parecen tener filamentos, y estos filamentos están presentes en galaxias y grupos de galaxias. Parece formar una estructura más grande, y si se resumieran todas las galaxias que contiene (¿grandes y pequeñas por igual?), esperaríamos que el total fuera más de 100.000.

Este es el conjunto de materia que llamamos Laniakea: nuestro supercúmulo local de galaxias.

Conecta nuestro propio cúmulo estelar gigante, el cúmulo de Virgo, con el cúmulo Centauri, el Gran Atractor, el cúmulo Norma y muchos otros. Es una hermosa idea que representa la estructura a una escala mayor de lo que sugeriría la inspección visual. Pero hay un problema con la idea de Laniakea en particular, y con los supercúmulos en general: no son estructuras reales ligadas, sino simplemente estructuras superficiales que actualmente se están disolviendo por completo.

Nuestro universo es más que una simple carrera entre la expansión inicial y la atracción gravitacional compensatoria causada por la materia y la radiación. Además, existe una forma de energía positiva inherente al propio espacio: la energía oscura. Con el tiempo, provoca que se acelere la desintegración de galaxias distantes. Y (¿quizás lo más importante?) se vuelve aún más importante a escalas mayores y más adelante, lo cual es particularmente relevante para la existencia de supercúmulos.

Si no existe la energía oscura, Laniakea debe ser real. Con el tiempo, sus galaxias y cúmulos de galaxias se atraerán entre sí, dando como resultado una colección masiva de más de 100.000 galaxias, como nuestro universo nunca ha visto. Desafortunadamente, la energía oscura se convirtió en el factor dominante en la evolución de nuestro universo hace unos 6 mil millones de años, y los componentes del supercúmulo de Laniakea ya se están alejando unos de otros. Todos los componentes de Laniakea, incluidos todos los grupos individuales y grupos mencionados en este artículo, no están sujetos a la gravedad.

Todos los supercúmulos que hemos descubierto no sólo no están unidos gravitacionalmente entre sí, sino que tampoco son estructuras unidas gravitacionalmente en sí mismos. Los grupos individuales y cúmulos de galaxias dentro de un supercúmulo no están restringidos, lo que significa que con el tiempo, cada estructura identificada actualmente como un supercúmulo eventualmente se desintegrará.

En las escalas cósmicas más grandes, vastas colecciones de galaxias que abarcan vastos espacios parecen reales y no están agrupadas. De hecho, si una estructura no hubiera acumulado suficiente masa para unirse hace seis mil millones de años, cuando la energía oscura dominó por primera vez la expansión del universo, nunca se habría unido. En miles de millones de años, los componentes de cada supercúmulo serán destrozados por la expansión del universo y quedarán a la deriva como islas en un océano cósmico.

Resumen

El Supercúmulo de Laniakea es el supercúmulo de galaxias en el que vivimos actualmente. Sin embargo, debido a que la materia oscura afecta todo en el universo, lo que los humanos observan actualmente no existe realmente. A medida que el universo continúa expandiéndose, los componentes individuales de este supercúmulo se alejarán cada vez más.