Explicación a la falta de galaxias espirales en el Plano Supergaláctico
Astrofísicos afirman haber encontrado una respuesta a por qué faltan galaxias espirales como nuestra Vía Láctea en una parte de nuestro Universo Local denominada Plano Supergaláctico.
Esta es una enorme estructura aplanada de casi mil millones de años luz de diámetro en la que se encuentra la Vía Láctea, según publican en la revista 'Nature Astronomy'.
Mientras que el Plano está repleto de galaxias elípticas brillantes, las galaxias discoidales brillantes con brazos espirales son llamativamente escasas. Ahora, un equipo internacional de investigadores, codirigido por la Universidad de Durham (Reino Unido) y la Universidad de Helsinki (Finlandia), afirma que las diferentes distribuciones de galaxias elípticas y de disco surgen de forma natural debido a los contrastes ambientales que se dan dentro y fuera del Plano.
En los densos cúmulos de galaxias que se encuentran en el Plano Supergaláctico, las galaxias experimentan frecuentes interacciones y fusiones con otras galaxias. Esto transforma las galaxias espirales en galaxias elípticas -galaxias lisas sin estructura interna aparente ni brazos espirales- y provoca el crecimiento de agujeros negros supermasivos.
En cambio, lejos del Plano, las galaxias pueden evolucionar en relativo aislamiento, lo que les ayuda a conservar su estructura espiral.
La Vía Láctea forma parte del Plano Supergaláctico, que contiene varios cúmulos masivos de galaxias y miles de galaxias individuales. La gran mayoría de las galaxias que se encuentran aquí son galaxias elípticas.
El equipo de investigadores utilizó la simulación por superordenador SIBELIUS (Simulations Beyond the Local Universe), que sigue la evolución del Universo a lo largo de 13.800 millones de años, desde el Universo primitivo hasta nuestros días.
Mientras que la mayoría de las simulaciones cosmológicas consideran parcelas aleatorias del Universo, que no pueden compararse directamente con las observaciones, SIBELIUS pretende reproducir con precisión las estructuras observadas, incluido el Plano Supergaláctico. La simulación final es notablemente coherente con las observaciones de nuestro Universo a través de telescopios.
El coautor de la investigación, el profesor Carlos Frenk, catedrático Ogden de Física Fundamental en el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, señala que "la distribución de las galaxias en el Plano Supergaláctico es realmente notable. Es rara, pero no una anomalía completa --reconoce--: nuestra simulación revela los detalles íntimos de la formación de las galaxias, como la transformación de espirales en elípticas a través de fusiones de galaxias".
"Además, la simulación demuestra que nuestro modelo estándar del Universo, basado en la idea de que la mayor parte de su masa es materia oscura fría, puede reproducir las estructuras más notables del Universo, incluida la espectacular estructura de la que forma parte la Vía Láctea", añade.
La peculiar separación de galaxias espirales y elípticas en el Universo Local, de la que se tiene constancia desde la década de 1960, ocupa un lugar destacado en una reciente lista de "anomalías cósmicas" recopilada por el célebre cosmólogo y premio Nobel 2019, el profesor Jim Peebles.
El autor principal de la investigación, el doctor Till Sawala, investigador postdoctoral en la Universidad de Durham y en la Universidad de Helsinki, señala que, "por casualidad, fui invitado a un simposio en honor de Jim Peebles el pasado diciembre en Durham, donde presentó el problema en su conferencia. Y me di cuenta de que ya habíamos completado una simulación que podría contener la respuesta. Nuestra investigación demuestra que los mecanismos conocidos de la evolución de las galaxias también funcionan en este entorno cósmico único", destaca.
Las simulaciones se realizaron en el superordenador Cosmology Machine (COSMA 8), alojado en el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham por encargo de la instalación británica de computación de alto rendimiento DiRAC, y en el superordenador Mahti del CSC, en Finlandia.
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