¿Por qué algunas galaxias giran como enormes peonzas, mientras que otras parecen inmóviles? Esta pregunta obsesiona a los astrónomos desde hace décadas, y un reciente descubrimiento podría aportar respuestas inesperadas.
Un equipo internacional ha identificado una fina cadena de galaxias situada a 140 millones de años luz, dentro de un inmenso filamento cósmico. Esta estructura, descrita en las Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, muestra que catorce galaxias ricas en hidrógeno están alineadas a lo largo de 5.5 millones de años luz. Lo más sorprendente es que su rotación parece seguir la del propio filamento, un fenómeno raro que cuestiona nuestro conocimiento sobre el origen del movimiento de las galaxias.
Ilustración que muestra la rotación del hidrógeno neutro en las galaxias de un filamento extendido, donde estas presentan un movimiento coherente siguiendo la red cósmica a gran escala. Crédito: Lyla Jung
Los filamentos cósmicos son las estructuras más grandes conocidas en el Universo, formando una red de galaxias y materia oscura. Guían la materia y la energía hacia las galaxias vecinas, influyendo en su crecimiento. En este caso concreto, los investigadores han observado que las galaxias a ambos lados del eje del filamento se desplazan en direcciones opuestas, lo que indica una rotación global del conjunto. Esta configuración ofrece una oportunidad única para estudiar cómo las grandes estructuras cósmicas transmiten su movimiento a las galaxias que albergan (para saber más sobre estas estructuras, véase más abajo).
Los científicos han utilizado modelos dinámicos para estimar la velocidad de rotación del filamento en unos 110 kilómetros por segundo. Su región central densa se extiende casi 163 000 años luz. Esta estructura joven y poco perturbada, calificada de "dinámicamente fría", contiene numerosas galaxias gaseosas, señal de que aún está en formación. El hidrógeno presente sirve de materia prima para la creación de estrellas, lo que la convierte en un terreno de observación privilegiado para comprender la evolución galáctica.
Las implicaciones son numerosas: este estudio ayuda a comprender mejor cómo las galaxias adquieren su rotación a partir de las estructuras circundantes. También podría ayudar a futuras misiones como Euclid de la Agencia Espacial Europea o el observatorio Vera C. Rubin en Chile, identificando alineamientos intrínsecos que podrían sesgar las mediciones cosmológicas. Comprender estos mecanismos abre perspectivas sobre la formación y evolución del Universo a gran escala.
Los filamentos cósmicos: autopistas de la materia en el Universo
Los filamentos cósmicos son estructuras inmensas que conectan los cúmulos de galaxias, formando una red ramificada a través del Universo. Están compuestos principalmente de materia oscura, una sustancia invisible que constituye la mayor parte de la masa cósmica, y de gases calientes. Estos filamentos se extienden cientos de millones de años luz y sirven como conductos para la materia, guiando el gas hacia las galaxias donde puede alimentar la formación de estrellas.
El descubrimiento de una rotación en un filamento indica que estas estructuras no son estáticas sino dinámicas. Su movimiento puede influir en cómo se forman y evolucionan las galaxias, transfiriendo energía y materia. Esto cuestiona la idea de que las galaxias desarrollan su movimiento de rotación de forma aislada, indicando más bien una interacción continua con su entorno a gran escala.
Los modelos cosmológicos actuales predicen la existencia de estos filamentos, pero observar su rotación directa es excepcional. Esta observación permite probar y refinar las teorías sobre la formación de las estructuras cósmicas. Muestra cómo el Universo organiza la materia desde las escalas más vastas hasta las galaxias individuales, conectando la cosmología con la astrofísica galáctica.
Comprender estos filamentos es esencial para rastrear la historia del Universo. Actúan como archivos fósiles de los flujos de materia primordiales, ofreciendo pistas sobre las condiciones iniciales tras el Big Bang. Al estudiar su rotación, los científicos pueden entender mejor cómo el Universo ha evolucionado para dar lugar a las galaxias que observamos hoy.