Por primera vez logran detectar las gigantescas ondas de choque que recorren la red cósmica, una imagen impresionante que muestra cómo se entreteje el Universo tal como si fuera una sinapsis.
Por primera vez han detectado ondas de choque a escala galáctica que sacuden violentamente la red cósmica, la gran extensión que interconecta a todas las galaxias conocidas. Los investigadores creen que las ondas podrían ayudarlos a desvelar los secretos sobre cómo se formaron los objetos más grandes del Universo.
La red cósmica es un ente gigantesco que se comporta como una serie de cableados de materia oscura y gas de hidrógeno entretejidos unos con otros y que a su vez forman nódulos. Es precisamente en estos nódulos, es decir, donde se cruzan las diferentes hebras del cableado, en donde a menudo se forman los cúmulos de galaxias.
Crédito: Vazza F; ENZO; Piz-Daint CSCSEs de esperarse que dentro de la red cósmica interactúe más de un fenómeno físico. Aquí se congregan las influencias de la gravitación, la materia bariónica, la materia oscura y los campos magnéticos, para dar vida a la dinámica universal que mantiene en funcionamiento la creación de objetos tan vastos como las galaxias.
Pero un complejo tan intrincado plantea sus desafíos a la física actual y los investigadores todavía están tratando de entender los misteriosos campos magnéticos que se extienden a través de estos nódulos de la red cósmica. Es por esto que una nueva investigación recopiló datos obtenidos por diferentes radiotelescopios del mundo, para obtener más piezas del gran rompecabezas.
“Los campos magnéticos impregnan el Universo, desde los planetas y las estrellas hasta los espacios más grandes entre las galaxias”, dice Tessa Vernstrom autora principal de la investigación y astrónoma del Centro Internacional para la Investigación de Radioastronomía en Crawley, Australia. “Sin embargo, muchos aspectos del magnetismo cósmico aún no se comprenden completamente, especialmente en las escalas que se ven en la red cósmica”.
Ondas de choque violentas
Según lo que sabemos, los nódulos de la red cósmica se formaron como consecuencia del caótico Big Bang. Tras la expansiva explosión del génesis, la sopa primordial de partículas y antipartículas dio origen a cúmulos de materia en un Universo muy joven. Luego la inflación cósmica con su velocidad vertiginosa, empujó los filamentos de la red hacia afuera para formar algo similar a la espuma de jabón. De esta forma los nódulos quedaron interconectados con películas de materia, pero a su vez, se generaron vacíos muy amplios en la red cósmica.
Crédito: Vazza F; ENZO; Piz-Daint CSCSLos cúmulos de materia apilados en formas de nódulos tienen la materia suficiente como para chocar violentamente entre ella y propicar su fusión, tal como ocurrirá en un futuro cuando la Vía Láctea colisione con Andrómeda. Cuando ocurren este tipo de fusiones violentas, envían una cantidad gigantesca de partículas cargadas desprendidas de las ondas de choque y que a su vez, rebotan en los campos magnéticos de la red cósmica.
Precisamente son estas interacciones de rebote en el campo magnético, las que emiten un débil resplandor de ondas de radio capaces de ser detectadas por los telescopios humanos. Los radiotelescopios han logrado vislumbrar ondas de choque alrededor de los cúmulos de galaxias más grandes del Universo, pero hasta ahora no se habían observado alrededor de la propia red cósmica.
Estas ondas de choque emiten emisiones de radio que deberían dar como resultado que la red cósmica ‘brille’ en el espectro de radio, pero en realidad nunca se había detectado de manera concluyente debido a lo débiles que son las señales”, dijo Vernstrom.
Un sólo cuadro de la simulación durante el “paso de tiempo” final que muestra diferentes capas. El amarillo muestra la temperatura y la densidad del gas de la red cósmica. El rojo muestra la emisión de radio de los choques y las líneas azules muestran las líneas del campo magnético. Crédito: Vazza F; ENZO; Piz-Daint CSCS (Lugano)
Vernstrom y su equipo se encargaron de apilar imágenes de radio de 612,025 pares de cúmulos de galaxias. De esta manera lograron armar el rompecabezas de la red cósmica conectada por sus nódulos de teleraña. El apilamiento ayudó a aumentar las débiles emisiones de radio de las ondas de choque más allá del ruido en el fondo y sólo de esta forma, lograron obtener imágenes de las primeras ondas de choque a escala galáctica.
“Como muy pocas fuentes emiten luz de radio polarizada, nuestra búsqueda fue menos propensa a la contaminación y hemos podido proporcionar pruebas mucho más sólidas de que estamos viendo emisiones de ondas de choque en las estructuras más grandes del Universo, lo que ayuda a confirmar nuestros modelos para el crecimiento de esta estructura a gran escala”, dijo Vernstrom.
Ahora que se ha comprobado que las ondas de choque existen a nivel de la red cósmica, finalmente los investigadores podrán estudiar cómo los misteriosos campos magnéticos que inundan la red, fueron cruciales para la formación del Universo tal y como lo conocemos hoy en día.
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Referencias:
Vernstrom, T. et al. Polarized accretion shocks from the cosmic web. Science Advances, 9 (7), 2023, DOI.
Alejandra Martínez
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Fuente:
