Sabemos desde hace un tiempo acerca de la gran estructura del universo.Las galaxias existen como filamentos de cientos de millones de años luz de largo en la columna vertebral de la materia oscura.Y donde esos filamentos se encuentran, hay cúmulos de galaxias.Entre ellos hay enormes vacíos con escasas galaxias.Ahora, un equipo de astrónomos de Alemania y colegas de China y Estonia han hecho un descubrimiento interesante.
Estos filamentos gigantes están girando, y nunca antes había visto una rotación a una escala tan masiva.
Obviamente, no hay forma de fotografiar las estructuras masivas del universo en la vida real.Pero hay imágenes casi famosas.Programa de Simulación del Milenio.La Simulación del Milenio fue una simulación por supercomputadora de las partes en cubos de cada lado del universo a más de dos mil millones de años luz de distancia.La imagen contiene alrededor de 20 millones de galaxias individuales formadas por filamentos y cúmulos, y esta fue la primera visión real del LSS cósmico.
Es asombroso mirar la imagen ahora e imaginar el filamento girando.
El equipo de astrónomos detrás de este descubrimientoEncuesta del cielo digital de Sloan(SDSS). El SDSS creó un mapa 3D muy detallado del universo, por lo que los datos del SDSS fueron fundamentales para el descubrimiento del equipo.
“Al mapear el movimiento de las galaxias en este superrápido cósmico masivo utilizando el estudio Sloan Digital Sky, un estudio de cientos de miles de galaxias, descubrimos propiedades sorprendentes de este filamento. Gira de inmediato”.dice Peng Wang, astrónomo del Instituto Astrofísico de Potsdam (AIP) y el primer autor del estudio publicado actualmente.
Cada galaxia en el filamento es solo un polvo gigantesco, no solo girando, sino moviéndose a lo largo de zarcillos como una tubería.
“Se mueven a lo largo de una hélice o órbitas en forma de sacacorchos alrededor de la mitad del filamento a medida que viajan a lo largo de la hélice”.
Noam Libeskind, coautor del estudio, AIP.
Noam Libeskind, quien comenzó el proyecto en AIP, agrega: “Los cilindros delgados del tamaño de un lápiz tienen cientos de millones de años luz de largo y solo millones de años luz de diámetro, pero estas fantásticas enredaderas de material giran”.“A esta escala, las galaxias dentro de ellos son solo una fracción del polvo.Se mueven en espirales similares a orbitales o sacacorchos, orbitando alrededor del centro del filamento a medida que viaja a lo largo del filamento.Nunca antes se había visto una rotación a tal escala, y significa que debe haber un mecanismo físico aún desconocido responsable de aplicar un par de torsión a estos objetos”.
El hecho de que estos filamentos giren es difícil de visualizar y, una vez exitoso, fascinante.Pero el descubrimiento es más que nuestro propio encanto.Este es el objeto más grande que jamás hayamos visto girar, lo que significa que el momento angular puede ocurrir a gran escala.Uno de los misterios de la cosmología es cómo se creó ese momento angular a una escala tan masiva porque no había una rotación primordial en el universo primitivo.
El descubrimiento se basa en observaciones de galaxias individuales y desplazamientos Doppler en los filamentos.En este estudio, el desplazamiento hacia el rojo es un indicador de la rotación, con galaxias con desplazamiento hacia el rojo que retroceden y galaxias con desplazamiento hacia el azul que se acercan.
En los modelos de trabajo actuales de la formación estructural del universo, la densidad excesiva aumenta a través de la inestabilidad gravitatoria.El material en el área menos densa fluye hacia el área más densa.Sin embargo, no hay rotación ni ondulación en el flujo de ese material.Por eso los cosmólogos dicen que no hubo rotación en el universo primitivo.Y aquí este descubrimiento se vuelve aún más interesante.
La rotación aparente en los filamentos de estas galaxias debería crearse cuando se forma la estructura.Y este filamento y el resto de la red cósmica están ligados a la formación y evolución de la propia galaxia.También tienen un poderoso efecto en la rotación de galaxias individuales y pueden controlar la forma en que giran las galaxias y sus halos de materia oscura.Hay algo desconocido en todo esto. Los científicos aún no saben cómo nuestra comprensión actual puede predecir que los filamentos rotan.
“Tal rotación nunca antes se había visto en una escala como esta, y significa que debe haber un mecanismo físico aún desconocido responsable de aplicar un par de torsión a estos objetos”.
Noam Libeskind, coautor del estudio, AIP.
Antes de este estudio, otros científicos teorizaron que estos filamentos giran.por ejemplo,Dr. Mark Neylink, becario del Departamento de Física Teórica de la Universidad del País Vasco, España, famoso por sus teorizaciones al respecto.También es conocido por desarrollar una descripción de “origami” de la formación de la estructura del universo.enArtículos de 2016En el periódico, dijo: “… Si la galaxia gira (y gira), los filamentos también deberían sobresalir.Además, las galaxias conectadas por filamentos en su mayoría deben rotar juntas, como objetos conectados a los extremos de las varillas.De hecho, esto es consistente con las observaciones astronómicas.Las galaxias cercanas tienden a girar en la misma dirección”.
El trabajo del Dr. Neyrinck sirvió como un importante punto de partida para el equipo que creó este documento.
“Motivados por el Dr. Mark Neyrinck, el teórico de que los filamentos pueden rotar, investigamos la rotación de los filamentos al examinar la distribución observada de las galaxias”, dijo el coautor Noam Libeskind.”Es fantástico ver esta confirmación de que los filamentos intergalácticos giran en el espacio real y en simulaciones por computadora”.
El equipo utilizó un método de mapeo sofisticado para segmentar la distribución observada de galaxias.Luego, cada filamento se aproximó como un cilindro.La galaxia del filamento se divide en dos regiones a cada lado de la columna vertebral del filamento.Luego medimos cuidadosamente la diferencia en el corrimiento al rojo medio entre las dos regiones.“La diferencia de desplazamiento al rojo promedio es un indicador de la diferencia de velocidad (desplazamiento Doppler) entre las galaxias que se alejan y se acercan del tubo de filamento”, escriben los autores.Así midieron la rotación del filamento.
En su artículo, el equipo escribe que sus hallazgos no pueden ser aleatorios.“Lo que se mide y presenta aquí es la diferencia en el corrimiento al rojo entre dos regiones a cada lado del eje de giro hipotético que coincide con la columna vertebral del filamento.La distribución general de esta cantidad no es aleatoria ni consistente, independientemente de la línea de visión y el ángulo de visión que forme… “
Sin embargo, los investigadores advierten que sus resultados no significan que todos los filamentos del universo estén girando.Superará el límite.“Este estudio no predice que todos los filamentos del universo estén rotando, predice que hay submuestras (estrechamente vinculadas a la masa del punto final del ángulo de visión) que muestran señales claras consistentes con la rotación.Este es el principal descubrimiento de este trabajo”.
En su conclusión, el equipo concluyó: “Si se toman en conjunto,Xiao et al.(2021)Al mostrar que el momento angular se puede generar en una escala sin precedentes, abre la puerta a una nueva comprensión de la rotación del universo”.
El autor principal del estudio es Peng Wang, astrónomo del Instituto de Astrofísica de Potsdam (AIP).El documento se titula “Posible evidencia observacional del giro del filamento cósmico”.Publicado en Nature Astronomy.
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