Agrupaciones de galaxias: grupos, cúmulos y supercúmulos de galaxias; estructura a gran escala del Universo

Las galaxias no son las estructuras más grandes del Universo, sino que existen estructuras aún mayores. Al igual que las estrellas y el resto de estructuras que forman una galaxia están unidas gravitacionalmente formando estructuras mayores, las galaxias, éstas a su vez no se encuentran solas y distribuidas arbitrariamente en el vasto Universo, sino que se agrupan manteniéndose unidas entre sí gracias a la gravedad, formando agrupaciones galácticas.

Algunas de estas agrupaciones contienen unas decenas de galaxias; son los llamados grupos de galaxias. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, pertenece a uno de estos grupos, el llamado Grupo Local, formado por unas 40 galaxias y abarcando una extensión de unos 10 millones de años luz de diámetro. El Grupo Local tiene tres galaxias grandes, M31, la galaxia de Andrómeda, la mayor, seguida de nuestra Vía Láctea y, tras ella, la galaxia del Triángulo (M33) El resto son galaxias enanas, en su mayoría ligadas gravitacionalmente a las tres mayores, como las galaxias satélites de Andrómeda M32 y M110 o las Nubes de Magallanes, dos galaxias satélites de la Vía Láctea.

La siguiente imagen es una recreación artística, realizada por Andrew Z. Colvin, del Grupo Local.

Grupo Local de Galaxias. Créditos: Andrew Z. Colvin, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Pero otras veces, estas agrupaciones galácticas contienen centenares o miles de galaxias; son los llamados cúmulos de galaxias. El más cercano a nuestro Grupo Local es el llamado Cúmulo de Virgo, el cual contiene más de 1000 galaxias, muy probablemente, unas 2000, abarcando una extensión de unos 15 millones de años luz de diámetro y que se encuentra a una distancia de entre 50-60 millones de años luz en la dirección de la constelación de Virgo, de ahí su nombre. De entre las muchas galaxias que forman este enorme cúmulo, están las ocho que forman la cadena de Markarian.

Pero a su vez, los cúmulos galácticos tampoco están solos y distribuidos de cualquier manera por el vasto Universo, sino que se agrupan manteniéndose unidos también por la gravedad en los llamados supercúmulos galácticos. Nuestro Grupo Local y también nuestro vecino Cúmulo de Virgo, pertenecen al Supercúmulo de Virgo (o también llamado Supercúmulo Local), formado por unos 100 cúmulos galácticos y alrededor de un millón de galaxias. Está dominado por el Cúmulo de Virgo y tiene un tamaño de unos 110 millones de años luz de diámetro.

La siguiente imagen es otra recreación artística, realizada también por Andrew Z. Colvin, del Supercúmulo de Virgo.

Supercúmulo de Virgo. Créditos: Andrew Z. Colvin, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

¿Y aquí se acaba, no hay ninguna estructura mayor que los supercúmulos de galaxias? Pues hay que decir que sí que la hay, pero entramos ya en lo que se conoce como estructura a gran escala del Universo.

Cuando hablamos de escalas del orden de los 500 millones de años luz, el Universo adquiere un carácter homogéneo e isótropo, es decir, que tiene las mismas propiedades en todas las direcciones que lo mires. A esta escala, el Universo es una especie de red, de telaraña cósmica, formada por filamentos de cadenas de cúmulos y supercúmulos de galaxias conectados entre sí, los cuales a su vez se entrecruzan formando toda esta maraña cósmica. Los filamentos envuelven, dejan entre ellos, enormes regiones aparentemente vacías, pero que no son tal, pues contienen materia transparente y no luminosa, incluida la materia oscura.

El Universo a gran escala recuerda al tejido neuronal de nuestros cerebros, como podemos ver en la imagen inferior, la cual es una instantánea de la estructura a gran escala del Universo. Fue obtenida a partir de una simulación por ordenador, el Proyecto Millenium, realizada en 2005 por el equipo del astrofísico alemán Volker Springel y con la colaboración del Consorcio Virgo y la Agencia Espacial Europea (ESA). Para la simulación se utilizaron 512 procesadores del Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching, Alemania, durante un mes y rastreó la evolución de la distribución de la materia en una región cúbica del Universo de más de 2 mil millones de años luz de lado

El Universo a gran escala. Créditos: Volker Springel / Springel et al. / Virgo Consortium / ESA

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About José Luis Martínez Martínez

Profesor de matemáticas de ESO y Bachillerato
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