Astrónomos descubren la estructura giratoria más grande del universo: un gigantesco collar galáctico de 50 millones de años luz

Las grandes estructuras del cosmos rara vez se revelan de manera directa. A veces, son los patrones inesperados los que llaman la atención de los científicos. Eso fue exactamente lo que ocurrió cuando un grupo de astrónomos detectó una extraña alineación de galaxias a través de los datos de un radiotelescopio en Sudáfrica. Lo que parecía, al principio, una mera coincidencia espacial se convirtió en el descubrimiento de una de las estructuras más sorprendentes jamás registradas: un filamento galáctico de más de 15 millones de años luz de largo que además está girando.

Este gigantesco “hilo” cósmico, compuesto por al menos 14 galaxias ricas en hidrógeno, no solo es enorme en escala, sino que representa la estructura rotatoria más grande jamás detectada. Su análisis, liderado por científicas de la Universidad de Oxford y Cambridge, ofrece nuevas pistas sobre cómo se forman las galaxias y cómo la materia fluye en la red cósmica que estructura el universo.

Un hallazgo inesperado entre los datos del radiotelescopio MeerKAT

El descubrimiento tuvo lugar gracias al proyecto MIGHTEE, una ambiciosa exploración del universo lejano con el radiotelescopio MeerKAT, ubicado en Sudáfrica. Este instrumento, compuesto por 64 antenas, permite observar el universo en longitudes de onda que revelan la presencia de hidrógeno neutro, un componente esencial para rastrear la materia que no se ve en luz óptica.

Durante el análisis de datos en el campo conocido como COSMOS, los investigadores detectaron 14 galaxias que compartían una orientación peculiar y se encontraban a una distancia similar de la Tierra. Todas estaban alineadas de forma lineal, como cuentas de un collar, formando una estructura de 1,7 millones de parsecs (unos 5,5 millones de años luz) de longitud.

Según explican los autores, “las 14 galaxias se encuentran dentro de un estrecho rango de velocidades de retroceso(entre 9230 y 9700 km/s), lo que sugiere que forman parte de un mismo sistema estructural”. La anchura del filamento es asombrosamente delgada: apenas unos 36.000 años luz, lo que lo convierte en una estructura extremadamente alargada y densa.

La red cósmica: autopistas de materia en el universo

Este filamento no es una estructura aislada. Forma parte de la llamada red cósmica, una especie de entramado tridimensional compuesto por cúmulos de galaxias, vacíos y filamentos. Es en estas regiones alargadas donde la materia se concentra y se canaliza hacia las zonas de mayor densidad.

Desde hace años, los modelos teóricos y simulaciones han sugerido que estos filamentos podrían estar girando, acumulando momento angular y transfiriéndolo a las galaxias que los componen. Sin embargo, detectar este tipo de movimiento en estructuras tan grandes ha sido una tarea muy difícil, debido a las limitaciones tecnológicas.

Este nuevo hallazgo proporciona una de las primeras evidencias claras de que un filamento completo está girando sobre su propio eje. Y no solo eso: las galaxias que lo conforman también presentan un patrón de rotación alineado con el giro general de la estructura.

¿Cómo se mide el giro de un filamento de 15 millones de años luz?

Detectar una rotación a esa escala implica medir pequeñas diferencias de velocidad entre las galaxias situadas a uno y otro lado del filamento. En este caso, los astrónomos observaron que las galaxias situadas al oeste del eje del filamento tienden a alejarse, mientras que las del este se acercan. Esta diferencia es consistente con un movimiento rotacional.

Los investigadores midieron cómo de alineadas están las galaxias con respecto al filamento que las conecta. Y el resultado fue sorprendente: «los vectores de giro de las galaxias muestran una fuerte alineación con la dirección del filamento», según indican en el estudio. En términos técnicos, esa alineación se expresa con un valor medio de |cos ψ| = 0,75 ± 0,05, lo que indica que los ejes de rotación de las galaxias apuntan, en su mayoría, en la misma dirección que el filamento.

Este grado de alineación es mucho mayor que el predicho por simulaciones actuales, lo que sugiere que podría haber mecanismos de transferencia de momento angular aún no comprendidos del todo. Además, el equipo encontró indicios de que esta transferencia depende de la densidad local: en zonas más densas, donde hay mayor número de galaxias, la alineación tiende a ser menor, posiblemente por efectos de interacción gravitatoria.

Un filamento en rotación y en etapa temprana de evolución

La caracterización del filamento revela que se trata de una estructura joven, al menos en términos cosmológicos. La llamada «temperatura dinámica» del sistema, que indica el equilibrio entre el movimiento caótico y el ordenado, es baja, lo que refuerza la hipótesis de que el sistema aún conserva su momento angular original y no ha sufrido colapsos o fusiones importantes.

Según el estudio, «la abundancia de galaxias ricas en hidrógeno y la baja temperatura dinámica indican que este filamento se encuentra en una etapa temprana de evolución». Esto convierte a esta estructura en un excelente laboratorio natural para estudiar cómo la materia fluye en el universo y cómo las galaxias adquieren sus propiedades rotacionales.

También se calcularon parámetros como el radio del núcleo del filamento, estimado en unos 50 kilopársecs, y su densidad central, que resulta ser menor que la observada en simulaciones de filamentos más antiguos. Todo esto refuerza la idea de que el filamento aún no ha colapsado completamente ni ha formado un cúmulo galáctico.

¿Por qué este hallazgo es importante?

El descubrimiento tiene implicaciones clave en varios niveles. Por un lado, confirma predicciones teóricas sobre la rotación a gran escala en la red cósmica, ofreciendo datos reales que pueden usarse para refinar modelos de formación de galaxias.

Por otro, plantea interrogantes sobre cómo influye el entorno cósmico en la orientación de las galaxias y su evolución. La orientación del eje de rotación de una galaxia puede tener efectos en procesos como la formación de estrellas, la acumulación de gas o la actividad de agujeros negros supermasivos.

Además, el hallazgo podría tener repercusiones en la interpretación de los datos de lentes gravitacionales, una técnica utilizada para medir la distribución de materia oscura en el universo. Si las galaxias presentan una alineación preferente en ciertas regiones del espacio, esto podría introducir sesgos en las observaciones y afectar los modelos cosmológicos.

Una nueva era para la astronomía de estructuras cósmicas

El filamento descrito en este trabajo es el tercero de su tipo detectado mediante galaxias ricas en hidrógeno, pero supera con creces en tamaño y complejidad a los anteriores. Su longitud, número de galaxias y patrón de alineación lo convierten en un caso único hasta ahora.

Este tipo de hallazgos solo es posible gracias a tecnologías recientes y a telescopios como MeerKAT, que permiten observar el universo en longitudes de onda antes inaccesibles. Pero lo más prometedor es que nuevos instrumentos como el Observatorio Vera C. Rubin o el radiotelescopio SKA podrán detectar muchos más de estos filamentosen el futuro cercano.

Con cada uno de estos descubrimientos, se completa una pieza más del rompecabezas cósmico. Y aunque el universo sigue siendo en muchos aspectos un misterio, la imagen que tenemos de él es ahora un poco más clara. Más dinámica. Y, sin duda, más fascinante.