cosmología, Vía Láctea, modelos, astronomía
 |
El mapa de la cuenca de atracción.
El pequeño punto rojo somos nosotros. Imagen: Universidad de Hawái en Mānoa |
Los astrónomos han descubierto que la Vía Láctea podría ser solo una pequeña parte de una estructura cósmica mucho mayor de lo que se creía. De confirmarse mediante futuras observaciones, esta investigación podría sugerir que a nuestro modelo actual de la evolución del universo aún le faltan algunas piezas cruciales.
19 julio 2025.- La Vía Láctea no está sola: forma parte de un complejo entramado cósmico cuya extensión supera con creces las escalas previstas por los modelos estándar de cosmología. Recientes reconstrucciones del campo de velocidades de decenas de miles de galaxias revelan “cuencas de atracción” (basins of attraction) que canalizan el flujo gravitacional hacia enormes mínimos de potencial, desafiando la idea de que, más allá de ciertos cientos de millones de años luz, el universo es uniforme.
Las cuencas de atracción son estructuras enormes, tanto que la gravedad no es la fuerza dominante; sin embargo, existe evidencia de un flujo común. El equipo analizó los movimientos de 56.000 galaxias e intentó crear un "mapa probabilístico" del universo local, considerando los errores que se producen al medir la velocidad y el movimiento de las galaxias. Con ello, esperaban reducir la posibilidad de la existencia de estas cuencas de atracción.
A medida que estudiamos más el universo, nos hemos dado cuenta de que formamos parte de estructuras mucho mayores, formadas por interacciones gravitacionales. Orbitamos alrededor del Sol, el Sol forma parte de la Vía Láctea, y la Vía Láctea forma parte del Grupo Local, que incluye varias galaxias pequeñas, además de Andrómeda, famosa por su teoría de que "podría colisionar con nosotros".
Pero no acaba ahí. El Grupo Local se encuentra en el borde exterior del supercúmulo de Virgo, que a su vez forma parte de una cuenca gigante conocida como Laniakea. Según el nuevo estudio, Laniakea también reside dentro de una cuenca de atracción (BoA) más grande, potencialmente diez veces su volumen.
Metodología: reconstrucción del campo de velocidades
Se empleó el catálogo Cosmicflows-4, que agrupa distancias y velocidades peculiares de ~56 000 galaxias.
Bajo el modelo ΛCDM, un algoritmo de Hamiltonian Monte Carlo reconstruyó probabilísticamente los modos de densidad y velocidad hasta corrimientos al rojo equivalentes a ~30 000 km/s.
A diferencia de los mapas basados solo en corrimientos al rojo, esta técnica aprovecha las velocidades peculiares para inferir el verdadero campo gravitacional sin sesgos de trazadores luminosos.
Descubrimiento de las cuencas de atracción
Cada “cuenca” engloba el volumen del que todas las trayectorias convergen a un mismo mínimo potencial. Entre las más destacadas:
Sloan Great Wall: la mayor, con un volumen de 15,5 × 10^6 (h⁻¹ Mpc)^3, más del doble que la segunda.
Cuenca de Shapley: históricamente considerada la mayor, ahora relegada al segundo lugar.
Laniakea: la conocida supercuenca que incluye a la Vía Láctea, ahora vista como un subdominio dentro de Shapley o incluso Sloan, según la probabilidad estadística de la reconstrucción.
Implicaciones para la cosmología
Escala de homogeneidad: la existencia de estructuras tan vastas obliga a revisar el “final de la grandeza”, la escala a partir de la cual se asume uniformidad cósmica.
Principio cosmológico: aunque no refuta la validez de ΛCDM, impulsa el planteamiento de nuevas métricas de homogeneidad y de límites prácticos para aplicar el modelo estándar.
Flujos cósmicos: entender cómo estas cuencas moldean el movimiento galáctico resulta clave para calibrar mediciones de la constante de Hubble y la distribución de materia oscura.
Perspectivas futuras
Ampliar los datos de Cosmicflows y combinarlos con nuevos sondeos de velocidad para mejorar la resolución y abarcar volúmenes mayores.
Desarrollar criterios más refinados para delimitar superestructuras y cuantificar su impacto en la dinámica del universo local.
Integrar estas reconstrucciones en simulaciones de gran escala para ajustar los parámetros de materia oscura fría y energía oscura.
La revelación de cuencas de atracción tan extensas reafirma que nuestro hogar cósmico es mucho más vasto y enmarañado de lo que imaginábamos, invitando a cosmólogos a redibujar las fronteras de la estructura a gran escala del universo.
El estudio podría tener implicaciones mucho mayores para nuestros modelos del universo si se sigue encontrando la misma estructura mediante observaciones y análisis adicionales. En resumen, las estructuras de tamaño gigantesco desafían nuestra comprensión del cosmos .
Dado lo que observamos en el fondo cósmico de microondas, la primera luz que podemos detectar tras la inflación del universo, las estructuras solo pueden alcanzar un tamaño limitado dentro de nuestros modelos actuales. Sin embargo, este y otros descubrimientos similares parecen ser mayores de lo que predicen nuestros modelos actuales. Por ahora, el equipo planea continuar cartografiando las estructuras más grandes del cosmos.
Referencia
Valade A. y col. “Identification of basins of attraction in the local Universe”. Nature Astronomy (2024).
