La mejor imagen hasta ahora de la red cósmica – Sky & Telescope

La gravedad ha tejido el universo en una red cósmica. El gas primordial que llenaba el cosmos joven colapsó en láminas expansivas, luego en filamentos, separados por enormes vacíos. En escalas muy grandes, este gas tiene una textura como pompas de jabón o telarañas enredadas.

Pero a pesar de que las simulaciones por computadora revelaron por primera vez esta estructura a gran escala hace décadas, es difícil imaginarla, literalmente. Podemos ver fácilmente la luz de las galaxias y los cúmulos de galaxias, pero el escaso gas que se une de un cúmulo a otro ha eludido en gran medida la detección.

Con instrumentos terrestres de vanguardia, eso está cambiando. El 4 de octubre Ciencias, Hideki Umehata (RIKEN Cluster for Pioneering Research y University of Tokyo) y sus colegas informan una imagen de la red cósmica cuando el universo tenía solo 2 mil millones de años. Claro, es borroso, ¡pero también es la mejor vista que tenemos!

Iluminando la Web

Los astrónomos saben que existe la red cósmica porque la han detectado indirectamente. Si miras a través de la red cósmica a una fuente brillante en la distancia, la luz de la fuente mostrará un «bosque» de líneas de absorción de hidrógeno de todos los filamentos que interceptó en el camino.

Pero no hay muchas fuentes brillantes y distantes por ahí. Y el gas entre las galaxias está tan disperso que no emite mucha luz.

A menos, claro está, que el gas esté iluminado por linternas galácticas. Las galaxias repletas de estrellas recién nacidas o que albergan un agujero negro devorador de gas iluminarán su entorno, irradiando el escaso gas de hidrógeno que las rodea.

Esto ya se ha hecho antes: la galaxia UM 287 actúa como una linterna cósmica para iluminar un filamento de 1,5 millones de años luz de largo. Pero ahora Umehata y sus colegas han imaginado lo mismo en una escala aún mayor.

Un conjunto de linternas cósmicas

Usando el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) en el Telescopio Muy Grande del Observatorio Europeo Austral en Chile, el equipo de Umehata se concentró en una colección distante de galaxias, conocidas colectivamente como SSA22, cuya luz tarda 12 mil millones de años luz en viajar a la Tierra. Las galaxias mismas son brillantes con estrellas recién nacidas, actividad de agujeros negros o ambas. La luz que sale de estas galaxias enciende el gas entre las galaxias, aumentando su emisión.

MUSE detectó parches brillantes emitidos por gas de hidrógeno alrededor de las galaxias (este es el gas que está unido a las galaxias), así como parches más débiles que conectan las galaxias. La mayor parte de la emisión más débil proviene de dos filamentos que atraviesan verticalmente la imagen y se extienden unos 3 millones de años luz. (Estamos viendo esta longitud proyectada en el plano bidimensional, por lo que la extensión total podría ser incluso más larga).

Los astrónomos calculan que esta región de la red cósmica contiene gas equivalente a un billón de soles. Además, este gas no se queda quieto. Es probable que este gas se esté filtrando hacia las galaxias, alimentando la formación de estrellas y la actividad de los agujeros negros.

“Las observaciones de Umehata et al. son solo la punta del iceberg”, dice Erika Hamden (Universidad de Arizona), autora de un artículo de opinión adjunto en Ciencias. «Otras estructuras igualmente brillantes eventualmente serán identificadas y observadas».

Irónicamente, sin embargo, las observaciones de la red cósmica permanecerán, por ahora, limitadas al distante universo primitivo. La luz en longitudes de onda ultravioleta se extenderá a longitudes de onda visibles e incluso infrarrojas a medida que pasa a través del universo en expansión. Para observar la red cósmica cercana, necesitaríamos acceso a las longitudes de onda ultravioleta que están bloqueadas por la atmósfera de la Tierra.

«Sondear la historia completa del universo mediante la observación de las emisiones de gases requiere un satélite ultravioleta de clase sonda», agrega Hamden. «Requiere llevar un gran telescopio UV al espacio, lo cual es un desafío por razones logísticas y financieras».