Astrónomos rastrean flujos de galaxias a lo largo de 700 millones de años luz

Todo en nuestro universo se mueve, pero las escalas de tiempo necesarias para ver el movimiento suelen ser mucho mayores que la vida humana. En un nuevo estudio importante, un equipo de astrónomos del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái (IfA), la Universidad de Maryland y la Universidad de Paris-Saclay ha rastreado el movimiento de 10,000 galaxias y cúmulos de galaxias, las congregaciones dominantes de materia, dentro de 350 millones de años luz. Sus movimientos se siguen a lo largo de un lapso de 11.500 millones de años, desde los orígenes de las galaxias cuando el universo tenía solo 1.500 millones de años, hasta hoy, con una edad de más de 13.000 millones de años.

El estudio ha sido aceptado para su publicación en Diario astrofísico.

Cálculo de trayectorias de galaxias

Usando una técnica matemática llamada método de acción numérica, el equipo ha calculado estos caminos basándose en el brillo actual y las posiciones de las galaxias, y su movimiento actual alejándose de nosotros. Los astrónomos han tenido en cuenta la física de la teoría del Big Bang, incluida la idea de que las galaxias inicialmente comienzan a expandirse entre sí casi con precisión a lo que se llama la tasa de expansión del Hubble. A través del tiempo, gravedad altera los movimientos de las galaxias, por lo que no solo se separan a medida que el universo se expande, sino que se juntan en filamentos, paredes y cúmulos, al tiempo que vacían otras regiones que ahora son vacíos. A lo largo de los eones de tiempo, las galaxias normalmente se desvían de la tasa de expansión pura de Hubble en millones de años luz durante mil millones de años. En regiones de alta densidad, las órbitas de las galaxias pueden volverse bastante complicadas e involucrar colisiones y fusiones.

«Estamos enfocando la historia detallada de la formación de estructuras de masa a gran escala en el universo mediante la ingeniería inversa de las interacciones gravitacionales que las crearon», dijo Ed Shaya, científico investigador asociado de la Universidad de Maryland.

‘El gran atractor’

Hay varias vastas regiones particularmente interesantes de alta densidad de materia y galaxias que los astrónomos exploran. Uno, que ha sido llamado «el Gran Atractor», es el núcleo del supercúmulo de Laniakea, un inmenso supercúmulo de galaxias que contiene nuestra propia Vía Láctea. Se pueden ver galaxias fluyendo hacia una ubicación dentro de un nido de cuatro cúmulos ricos.

Un segundo fascinante región se encuentra en el filamento adyacente de galaxias Perseo-Piscis, que se extiende por casi mil millones de años luz y es una de las estructuras más grandes conocidas en el universo. También se ve la vecindad del cúmulo de Virgo, el cúmulo grande más cercano, y se puede estudiar en detalle porque está cerca.

«Durante más de 30 años, los astrónomos han considerado que un ‘Gran Atractor’ es la principal fuente de gravedad que hace que toda la región cercana a nosotros se mueva con una alta velocidad peculiar en relación con la expansión cósmica uniforme, pero la naturaleza de esa fuente ha sido oscura. ”, dijo R. Brent Tully, astrónomo de IfA y coautor del estudio. «Nuestra orbita Las reconstrucciones han proporcionado la primera buena mirada a esta región previamente enigmática».

En toda la extensión, las órbitas también se pueden proyectar hacia el futuro. La expansión acelerada de la universo domina el cuadro general, causando que la mayoría galaxias para alejarse. Sin embargo, algunas coalescencias y fusiones continuarán en regiones localizadas.

El equipo de investigación está compuesto por Shaya (Universidad de Maryland), Tully (Universidad de Hawái), Daniel Pomarede (Universidad de Paris-Saclay) y Alan Peel (Universidad de Maryland).