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miércoles, 7 de junio de 2017

La Vía Láctea se encuentra al borde de un gran vacío

Confirmado: vivimos en el borde de un descomunal vacío cósmico

Mide más de mil millones de años luz de extensión y en su interior no hay «nada»

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La Vía Láctea, nuestra galaxia, junto a todas sus compañeras, se encuentra en el borde mismo de un enorme vacío de más de mil millones de años luz de extensión y en cuyo interior no hay "nada". Esa es la extraordinaria conclusión presentada por un grupo de cosmólogos en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana, que se celebra estos días en Austin, Texas.

Ya en 2013, un estudio elaborado por la astrónoma Amy Barger y su entonces estudiante Ryan Keenan, de la Universidad de Winsconsin-Madison, mostraba que la galaxia en que vivimos, en el contexto de las estructuras a gran escala del Universo, reside justo en los límites de un gigantesco vacío, una oscura y enorme región de espacio que contiene muchas menos galaxias, estrellas y planetas de lo que podemos ver en nuestro vecindario cósmico más inmediato.

Ahora, un nuevo estudio llevado a cabo por otro astrónomo de la misma Universidad, también estudiante de Barger, no solo confirma la idea de que todos nosotros vivimos en el mayor de los vacíos conocidos hasta ahora en el Universo, sino que, además, ese hecho ayuda a reconciliar el aparente desacuerdo entre los dos modos que hay de medir la constante de Hubble, que los cosmólogos utilizan para describir la velocidad a la queel Universo se expande.

La citada discrepancia se produce por el simple hecho de que los resultados varían según cuál sea la técnica empleada para medir la expansión. "Pero independientemente de qué técnica se esté usando -afirma Ben Hoscheit, autor de la investigación- se debería obtener el mismo valor para la tasa de expansión actual. Afortunadamente, el hecho de vivir en un vacío nos ha ayudado a resolver esa discrepancia".

La razón para ello es que un vacío así, con mucha más materia fuera tirando gravitatoriamente, puede afectar a las medidas de la constante de Hubble que se obtengan con una técnica que utiliza supernovas (relativamente cercanas). Por el contrario esa misma gravedad no tendrá efecto alguno sobre la medición si ésta se ha llevado a cabo usando la técnica que usa el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), la radiación residual del Big Bang, que permea por igual todo el Universo.

Para Hoscheit, ambas técnicas son correctas, pero la que se basa en la observación de supernovas nos da un resultado "local", mientras que la basada en el CMB nos ofrece resultados "cósmicos".

Un queso de Gruyere

El trabajo se encuadra en el enorme esfuerzo que los cosmólogos están llevando a cabo para comprender mejor la estructura del Universo en que vivimos. Sabemos que, a una escala enorme, el Universo tiene el aspecto de un queso de Gruyere, o de una enorme tela de araña en 3D en el que la materia "normal" se distribuye en agujeros y filamentos. Los filamentos estan hechos de cúmulos y super cúmulos de galaxias, que a su vez están formadas por miles de millones de estrellas, gas, polvo y planetas. Y toda esa materia "normal" apenas supone el 5% de la masa total del Universo. El 95% restante, que no puede ser observado directamente, está hecho de materia y energía oscuras.

El "agujero" que contiene la Vía Láctea (y a nosotros con ella) es conocido como el "vacío KBC" (por Keenan, Barger y Lennox Cowie, de la Universidad de Hawaii), y es verdaderamente enorme. De hecho, es siete veces mayor que la media de otros vacíos observados, y tiene un radio de cerca de mil millones de años luz. Por ahora, es el mayor vacío conocido por la Ciencia.

Las primeras estimaciones de Keenan, de acuerdo con las de Barger, sostenían que el vacío KBC tenía la forma de una esfera, con una "cáscara" de grosor creciente hecha de galaxias, estrellas y materia de otros tipos. Algo así como una descomunal pompa de jabón con toda la materia concentrada en la superficie y casi totalmente vacía por dentro. Ahora, Hoscheit afirma en su nuevo análisis que esa visión parece confirmarse, ya que no queda descartada por ninguna otra evidencia observacional.

Por supuesto, observar la realidad en una escala tan enorme es algo que entraña para nosotros una gran dificultad. Sería como pedirle a una bacteria que dedujera que vivimos en la Tierra, y que ésta forma parte del Sistema Solar.

En palabras de Amy Barger, "resulta extremadamente difícil encontrar soluciones consistentes a partir de varias observaciones diferentes. Y lo que Ben (Hoscheit) ha demostrado es que el perfil de densidad medido por Keenan es consistente con las observaciones cosmológicas".

O dicho en otras palabras, Hoscheit no ha podido encontrar objeción alguna, ni obstáculo observacional que vaya en contra de la conclusión de que la Vía Láctea reside en el borde mismo de un gigantesco vacío. Un vacío que, además, ha permitido resolver las discrepancias que existían al usar diferentes técnicas para medir la velocidad a la que el Universo se expande.