Predicen en qué zonas del universo se encontrarían las asociaciones de galaxias enanas
La teoría indica que los sistemas de entre tres y cinco galaxias enanas deberían ser objetos comunes. Sin embargo, hasta el momento menos de una docena ha logrado ser registrada por los telescopios. Una investigación del OAC señala en qué lugares deberían concentrar sus esfuerzos los proyectos que relevarán el firmamento y construirán los catálogos más detallados del universo. (28-08-2023)
Por Área de Comunicación del Observatorio Astronómico de Córdoba
Las galaxias enanas son aquellas que están compuestas por menos de 1.000 millones de estrellas. Su tamaño “reducido” contrasta con el de la Vía Láctea, que cuenta aproximadamente con 300 mil millones de astros.
Según el modelo cosmológico vigente –la construcción teórica que explica el origen y la evolución del universo–, las galaxias enanas tienden a conformar sistemas de entre tres y cinco integrantes, conectadas por la fuerza gravitacional.
Si bien estas asociaciones debieran ser uno de los objetos más comunes, hasta el presente menos de una docena ha podido ser observada con telescopios. Más aun, sobre las que sí han podido ser registradas, existen dudas sobre si se trata de sistemas ligados gravitacionalmente o están totalmente alejadas entre sí, pero aparecen próximas en las imágenes por un efecto óptico.
¿Dónde se encuentran estas asociaciones de galaxias enanas? La literatura científica carece prácticamente de respuesta y en ese marco se inscribe una investigación reciente del Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC), que colabora para cubrir ese campo vacante.
Puntualmente, el estudio del OAC predice que 67% de estos aglomerados se ubica en los filamentos, los “hilos” que conectan zonas de mayor densidad. Otro 26% estaría dispuesto en estructuras bidimensionales, “planas” como paredes; 6% se encontraría en zonas de muy alta densidad, donde el gas y la materia adquieren una forma esférica; y 1% restante en áreas de muy baja densidad.
Los resultados del estudio –inscripto en el marco de una colaboración internacional– adquieren relevancia debido a proyectos que se llevarán adelante próximamente y que tienen como propósito construir catálogos sumamente detallados del universo.
Entre estos proyectos se encuentran el “Dark Energy Spectroscopic Instrument Survey” que realizará el Observatorio Nacional de Kitt Peak (Estados Unidos), el “LegacySurvey of Space and Time”, a cargo del Observatorio Vera C. Rubin (Chile) y el sondeo 4MOST que impulsará el Observatorio Europeo Austral).
La estructura del universo, que incluye la distribución de galaxias y materia oscura, no es uniforme. En cambio, se asemeja a una esponja con túneles, huecos, filamentos y puentes, conocida en astronomía como la “red cósmica”.
Concretamente, el trabajo del OAC indica las regiones de esa red cósmica hacia las que deberían enfocarse esos instrumentos para detectar las asociaciones de galaxias enanas.
¿Por qué es importante hallarlas? Verificar dónde se encuentran ayudaría a completar la visión sobre la formación de estas estructuras. La dificultad para observarlas radica en que cuentan con pocas estrellas, por lo tanto brillan poco, son muy tenues, y se requieren instrumentos muy sensibles para capturarlas.
Un GPS computacional
El equipo científico que realizó la investigación reúne expertos de Argentina, Alemania, Francia, Chile y España y las predicciones a las que llegaron se basan en simulaciones computacionales.
Tomaron como punto de partida las imágenes que distintos satélites capturaron del universo temprano, apenas 400 mil años después del Big Bang. En aquel momento, la distribución de la masa todavía era bastante uniforme: sin estrellas ni galaxias y apenas algunas pequeñas irregularidades (zonas de mayor o menor densidad).
En una supercomputadora, a esos datos iniciales les aplicaron leyes de la física (gravedad, hidrodinámica), junto a modelos sobre la formación y muerte de las estrellas, e hicieron correr el tiempo hasta la actualidad. En esencia, le proveyeron las condiciones de origen y las leyes conocidas que rigen la evolución del universo.
La “fotografía” del universo generada tras ese volumen descomunal de cálculos ubica a las asociaciones de galaxias enanas preferentemente en los filamentos.
Ahora resta que en los próximos años, los primeros resultados de los relevamientos del universo comiencen a arrojar nuevos datos que permitan verificar las predicciones teóricas propuestas por el equipo del OAC.
La publicación científica
Environmental effects on associations of dwarf galaxies. Publicado en MonthlyNotices of the Royal AstronomicalSociety, Volume 525, Issue 1 (2023).
Autoría: Yamila Yaryura1,2, Mario Abadi1,2, Stefan Gottlöber3, Noam Libeskind3,4,Sofía Cora5,6, Andrés N. Ruiz1,2, Cristian Vega-Martínez7,8yGustavo Yepes9,10
1- Conicet/UNC, Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE).
2 – Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC.
3 – Leibniz-InstitutfürAstrophysik Potsdam (AIP), Alemania.
4 – University of Lyon, Francia.
5 – Instituto de Astrofísica de La Plata (CCT La Plata, Conicet,UNLP), Observatorio Astronómico, Paseo del Bosque.
6 – Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata, Observatorio Astronómico,Paseo del Bosque.
7- Instituto de Investigación Multidisciplinario en Ciencia y Tecnología, Universidad de La Serena, Chile.
8 – Departamento de Astronomía, Universidad de La Serena, Chile.
9 – Departamento de Física Teórica M-8, Universidad Autónoma de Madrid, España.
10 – Centro de Investigación Avanzada en Física Fundamental), Universidad Autónoma de Madrid, España.
