Detectan que la Vía Láctea es una galaxia en medio de un inmenso vacío cósmico

En el contexto de la estructura a gran escala del Universo, nuestra galaxia, la Vía Láctea, y su vecindario inmediato se encuentran dentro de un enorme vacío cósmico, el mayor conocido.

En un estudio observacional de 2013, la astrónoma Amy Barger de la Universidad de Wisconsin-Madison y su entonces estudiante Ryan Keenan demostraron que nuestra galaxia se ubica en una suerte de 'hueco' en el interior del cosmos considerado como un 'queso suizo', una región de espacio que contiene muchas menos galaxias, estrellas y planetas de lo esperado.

Ahora, un nuevo estudio de un estudiante de UW-Madison, también estudiante de Barger, no sólo apoya la idea del 'queso suizo', sino que ayuda a facilitar el desacuerdo aparente o la tensión entre diferentes medidas de la Constante de Hubble, la unidad que los cosmólogos usan para describir la velocidad a la que el universo se está expandiendo hoy.

Los resultados del nuevo estudio se han presentado en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana.

La tensión surge de la comprensión de que las diferentes técnicas empleadas por los astrofísicos para medir la rapidez con que el universo se está expandiendo dan resultados diferentes. "No importa qué técnica se utilice, debe obtenerse el mismo valor para la tasa de expansión del universo", explica en un comunicado Ben Hoscheit, el estudiante de Wisconsin que presenta su análisis del vacío aparentemente mucho más grande que el promedio en el que reside nuestra galaxia.

"Afortunadamente, vivir en un vacío ayuda a resolver esta tensión", comenta el investigador.

La razón de esto es que un vacío --con mucho más materia fuera del vacío que ejerce una fuerza gravitacional ligeramente mayor-- afectará al valor de la constante de Hubble que se mide a partir de una técnica que utiliza supernovas relativamente cercanas, mientras que no tendrá efecto sobre el valor derivado de una técnica que utiliza el fondo cósmico de microondas (CMB), la luz sobrante del Big Bang.

El nuevo estudio es parte del esfuerzo mucho mayor para entender mejor la estructura a gran escala del universo. La estructura del cosmos es de tipo queso suizo en el sentido de que está compuesta de "materia normal" en forma de vacíos y filamentos. Los filamentos se componen de supercúmulos y cúmulos de galaxias, que a su vez están compuestos de estrellas, gas, polvo y planetas. Se cree que la materia oscura y la energía oscura, que todavía no se pueden observar directamente, comprenden aproximadamente el 95 por ciento del universo.

El vacío que contiene la Vía Láctea, conocido como el vacío de KBC (en reconocimiento a Keenan, Barger y Lennox Cowie de la Universidad de Hawai), es al menos siete veces más grande que el promedio, con un radio de aproximadamente 1.000 millones de años luz. Hasta la fecha, es el vacío más grande conocido por la ciencia. El nuevo análisis de Hoscheit, según Barger, muestra que las primeras estimaciones de Keenan del vacío de KBC, que tiene forma de esfera con una capa de espesor creciente formada por galaxias, estrellas y otras materias, no están descartadas por otras restricciones observacionales.

"A menudo es muy difícil encontrar soluciones consistentes entre muchas observaciones diferentes", dice el cosmólogo observacional Barger, que también tiene una cita de postgrado afiliado en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Hawai. "Lo que Ben ha demostrado es que el perfil de densidad que Keenan midió es consistente con observables cosmológicos. Uno siempre quiere encontrar consistencia, o bien hay un problema en algún lugar que necesita ser resuelto", añade.

El nuevo análisis hecho por Hoscheit, dice Barger, muestra que no hay obstáculos observacionales actuales para la conclusión de que la Vía Láctea reside en un vacío muy grande. Como añadido, la presencia del vacío también puede resolver algunas de las discrepancias entre las técnicas utilizadas para medir la velocidad de expansión del universo.