Los grandes vacíos del universo afectarían la formación de las galaxias

Novedades on 2 Apr , 2020

Por Facundo Rodriguez

Un equipo del Observatorio Astronómico de Córdoba logró determinar, mediante el uso de simulaciones computacionales, que los grupos de galaxias que se forman en las regiones menos densas del universo serían diferentes de aquellos que se encuentran en otros lugares.

Comparación del universo observado con una red en la cual los huecos son los vacíos cosmológicos y los hilos los filamentos.

A pesar de que las galaxias son estructuras gigantescas compuestas por miles de millones de estrellas no son las estructuras más grandes que podemos observar, sino que éstas se aglomeran en el universo formando grupos , y estos grupos se aglutinan de manera tal que hacen que el universo pueda verse como una red. A los ‘hilos’ de esa red se les llama filamentos y son las áreas donde se encuentra la mayor parte de las galaxias. Los ‘huecos’ de esa red, en cambio, son las regiones donde hay menos galaxias y, al ser más grandes, donde hay menos densidad. Estas grandes áreas que conforman la mayor parte del volumen del universo se denominan “vacíos cosmológicos” (o, por su término en inglés, voids).

Germán Alfaro, Licenciado en Astronomía y estudiante de Doctorado del Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE) del Observatorio Astronómico de Córdoba, conjuntamente con un grupo de investigadores de dicha institución, analizaron las propiedades de los grupos de galaxias que se encuentran en estos vacíos cosmológicos. Para ello, hicieron uso de dos grandes simulaciones que reproducen el universo actual y fueron construidas de manera independiente. En ambas, encontraron resultados totalmente consistentes.

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“El ambiente en gran escala afecta a la población de las galaxias que alberga un grupo, es decir, el lugar donde se forma ese grupo afecta a las galaxias que los habitan”, afirma Germán y agrega: “encontramos que los grupos que se encuentran en los grandes vacíos cosmológicos tienen menos galaxias y éstas, a su vez, tienen menos contenido estelar que los que están en otras regiones. Las galaxias que están en los centros de los grupos tienen un 10% menos de estrellas y las demás llegan a tener hasta un 30% menos”.

Según explican en la investigación publicada en la prestigiosa revista Astronomy & Astrophysics, estos grupos de galaxias, se formaron antes por estar inmersos en regiones menos densas, y esto repercutió en la formación de sus galaxias.

Diferencia entre los grupos en otros lugares del universo y aquellos que evolucionan en los vacíos cosmológicos tal como los muestran los investigadores en su trabajo

Un trabajo original

>Antes de este trabajo, equipos de otras instituciones intentaron establecer relaciones entre las características de los grupos de galaxias y la densidad que los rodea, pero no habrían encontrado señales claras de estos efectos. Según explican en su publicación, la principal diferencia con respecto a las investigaciones previas es que los demás análisis tomaban en cuenta el entorno local de los grupos mientras que éste utiliza un ambiente definido de una manera más clara: estos grandes volúmenes poco poblados por las galaxias.

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Andrés N. Ruiz, uno de los miembros del equipo, afirma que “la importancia de esta investigación es que es de las primeras en analizar las características de los grupos en ambientes tan particulares como los vacíos cosmológicos”.

Futuras investigaciones

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Como estos resultados se obtuvieron con simulaciones computacionales y analizando regiones de muy baja densidad, los investigadores, continuarán con sus estudios en zonas de altas densidades y en observaciones que permitan confirmar con datos reales lo predicho mediante el uso de grandes computadoras. “Nuestro grupo Local está cerca de un gran vacío y es un grupo pequeño. A futuro se pueden hacer estudios observacionales que tengan que ver con esto y, tal vez, aprendamos mucho más sobre la evolución de las galaxias en grupos pequeños, un tema relativamente poco estudiado.” Concluye Diego García Lambas, uno de los autores del trabajo y Director del Instituto de Astronomía Teórica y Experimental.

Grupos de Galaxias. Cuando pensamos en galaxias,  generalmente nos imaginamos una de ellas pero en el universo rara vez están aisladas. En la mayoría de los casos, están cerca unas de otras. Si se establece que varias galaxias están unidas gravitacionalmente, es decir,  girando en torno a un mismo centro y atrayéndose entre sí, a este conjunto se le denomina “grupo de galaxias”. Estos agrupamientos pueden tener dos o tres y se les denomina “par o triplete”, respectivamente, o también pueden llegar a tener varias decenas o cientos y en ese caso se les llama “cúmulo”. Cuando las galaxias se encuentran agrupadas,  brindan diferentes indicios pero no es una tarea sencilla llegar a identificar grupos de galaxias en observaciones.  Sin embargo, hay varios equipos en el Instituto de Astronomía Teórica y Experimental que se han especializado en encontrar grupos de galaxias con diferentes características, y esto hace posible una gran diversidad de investigaciones.

Publicación científica. How galaxies populate haloes in very low-density environments? An analysis of the Halo Occupation Distribution in cosmic voids | Autores: Ignacio Alfaro, Facundo Rodriguez, Andrés N. Ruiz, Diego García Lambas.