Trazando la red cósmica con galaxias formadoras de estrellas en el Universo lejano
1/2/2017 de Subaru Telescope / The Astrophysical Journal
Imagen del cúmulo de galaxias observado por Subaru. Los contornos muestran la distribución de masa. Los círculos rojos y azules marcan galaxias que dejaron de formar estrellas y las que todavía lo hacen, respectivamente. Los investigadores pudieron estudiar la evolución de las estructuras de gran escala en el Universo comparando la distribución de masa en el Universo y la distribución de las galaxias. Crédito: Hiroshima University/NAOJ.
Un grupo de investigadores dirigido por la Universidad de Hiroshima ha publicado una imagen de galaxias masivas formadoras de estrellas en el Universo lejano, cuyo número sigue aumentando. Estas galaxias, que vemos tal como eran hace unos 5 mil millones de años, trazan la estructura a gran escala del Universo. En el Universo cercano, hace unos 3 mil millones de años, las galaxias masivas con formación de estrellas no son evidentes. Este cambio en el modo en que las galaxias trazan la distribución de materia está de acuerdo con la teoría de evolución de las galaxias establecida por otros estudios independientes de este.
Las galaxias trazan patrones en el Universo a escalas muy grandes; existen grandes regiones vacías (llamadas «vacíos») y regiones densas donde residen las galaxias. Esta distribución es lo que se llama red cósmica. Las concentraciones de galaxias más masivas son los cúmulos. La formación de la red cósmica está gobernada por la acción de la gravedad de la misteriosa «materia oscura» invisible que existe por todo el Universo. El material bariónico normal que vemos cae hacia los halos de materia oscura y forma las galaxias. La acción de la gravedad a lo largo de 14 mil millones de años de historia del Universo hace que los halos se junten. Las posiciones de las galaxias o cúmulos en esta enorme red cósmica pone a prueba nuestro conocimiento sobre el modo en que se forman las estructuras en el Universo.
Las observaciones cada vez más profundas y extensas con telescopios como Subaru proporcionan una imagen más clara del modo en que las galaxias evolucionan enla red cósmica. Por supuesto, no podemos ver directamente la materia oscura. Pero podemos utilizar las galaxias que sí vemos para trazar la materia oscura. También es posible emplear el modo en que la gravedad de los cúmulos de galaxias distorsiona las imágenes de las galaxias más lejanas, el llamada efecto de lente gravitatoria débil, como otro trazador.
El grupo de Hiroshima combinó ambos trazadores, utilizando observaciones del telescopio Subaru y medidas espectroscópicas de 12000 galaxias con el telescopio MMT de 6.5 m. Los mapas obtenidos con los dos métodos muestran picos en la distribución de la materia y grandes regiones vacías, similares en ambos. En otras palabras, la distribución de la materia trazada por las galaxias cercanas observadas con el MMT y la observada con las galaxias que funcionan como lentes gravitatorias débiles es similar. Se trata de dos imágenes complementarias de la red cósmica en esta zona del Universo.
