El descubrimiento de una segunda estructura ultra grande en el universo remoto ha puesto aún más en entredicho algunos de los supuestos básicos de la cosmología.
El Gran Anillo del Cielo (The Big Ring on the Sky) se encuentra a 9.200 millones de años-luz de la Tierra. Tiene un diámetro de unos 1.300 millones de años-luz y una circunferencia de unos 4.000 millones de años-luz. Si pudiéramos salir y verlo directamente, el diámetro del Gran Anillo necesitaría unas 15 Lunas llenas para cubrirlo.
Se trata de la segunda estructura ultra grande descubierta por la estudiante de doctorado de la Universidad de Central Lancashire (UCLan) Alexia López, quien hace dos años también descubrió el Arco Gigante en el Cielo (Giant Arc on the Sky).
Sorprendentemente, el Gran Anillo y el Arco Gigante, de 3.300 millones de años-luz de diámetro, se encuentran en la misma vecindad cosmológica: se ven a la misma distancia, en el mismo tiempo cósmico y están separados sólo 12 grados en el cielo.
Según Alexia Ninguna de estas dos estructuras ultra grandes es fácil de explicar en nuestra comprensión actual del universo. Y sus tamaños ultra grandes, sus formas distintivas y su proximidad cosmológica sin duda deben estar diciéndonos algo importante, pero ¿qué exactamente?
Una posibilidad es que el Gran Anillo esté relacionado con las Oscilaciones Acústicas Bariónicas (BAO). Las BAO surgen de oscilaciones en el universo primitivo y hoy deberían aparecer, al menos estadísticamente, como conchas esféricas en la disposición de las galaxias. Sin embargo, el análisis detallado del Gran Anillo reveló que no es realmente compatible con la explicación de las BAO: el Gran Anillo es demasiado grande y no es esférico.
Podrían ser necesarias otras explicaciones, que se aparten de lo que generalmente se considera la interpretación estándar en cosmología. Una posibilidad podría ser una teoría diferente, la Cosmología Cíclica Conforme (CCC), propuesta por el premio Nobel Sir Roger Penrose. Los anillos del universo podrían ser una señal de la CCC.

Otra explicación podría ser el efecto del paso de cuerdas cósmicas. Las cuerdas cósmicas son “defectos topológicos” filamentosos de gran tamaño que podrían haberse creado en el universo primitivo. Otro premio Nobel, Jim Peebles, planteó recientemente la hipótesis de que las cuerdas cósmicas podrían tener un papel en el origen de algunas otras peculiaridades en la distribución a gran escala de las galaxias.
Además, el Gran Anillo desafía el Principio Cosmológico, como lo hizo anteriormente el Arco Gigante. Y si el Gran Anillo y el Arco Gigante forman juntos una estructura aún mayor, el desafío al Principio Cosmológico se vuelve aún más convincente.
Estas grandes estructuras -y hay otras encontradas por otros cosmólogos- desafían nuestra idea de cómo es una región “media” del espacio. Superan el límite de tamaño de lo que se considera teóricamente viable y plantean desafíos potenciales al Principio Cosmológico.
Según Alexia el Principio Cosmológico supone que la parte del universo que podemos ver se considera una ‘muestra justa’ de cómo esperamos que sea el resto del universo. Esperamos que la materia esté distribuida uniformemente por todo el espacio cuando vemos el universo a gran escala, por lo que no debería haber irregularidades perceptibles por encima de un cierto tamaño.
Los cosmólogos calculan que el límite teórico actual del tamaño de las estructuras es de 1.200 millones de años luz, sin embargo, estas dos estructuras son mucho mayores: el Arco Gigante es casi tres veces más grande y la circunferencia del Gran Anillo es comparable a la longitud del Arco Gigante.
A partir de las teorías cosmológicas actuales, pensábamos que estructuras de esta escala no eran posibles. Cabía esperar una sola estructura de este tamaño en todo el universo observable. Sin embargo, el Gran Anillo y el Arco Gigante son dos estructuras enormes e incluso vecinas cosmológicamente, lo que resulta extraordinariamente fascinante.

El Gran Anillo aparece como un anillo casi perfecto en el cielo, pero el análisis posterior de Alexia revela que tiene más bien forma de espiral, como un sacacorchos, que está alineado cara a cara con la Tierra. El Arco Gigante, que tiene aproximadamente 1/15 del radio del universo observable, se muestra como una enorme media luna, casi simétrica, de galaxias en el universo remoto. Tiene el doble de tamaño que la llamativa Gran Muralla Sloan de galaxias y cúmulos que se observa en el universo relativamente cercano.
El Gran Anillo y el Arco Gigante se encuentran a la misma distancia de nosotros, cerca de la constelación de Boötes el Pastor, lo que significa que existieron en la misma época cósmica, cuando el universo tenía sólo la mitad de su edad actual, comentó Alexia. También se encuentran en la misma región del cielo, a sólo 12 grados de distancia cuando se observa el cielo nocturno.
Identificar dos extraordinarias estructuras ultra grandes en una configuración tan cercana plantea la posibilidad de que juntas formen un sistema cosmológico aún más extraordinario.
Estos datos que estamos observando están tan lejos que han tardado la mitad de la vida del universo en llegar hasta nosotros, por lo que proceden de una época en la que el universo era unas 1,8 veces más pequeño de lo que es ahora. El Gran Anillo y el Arco Gigante, tanto individualmente como juntos, nos ofrecen un gran misterio cosmológico mientras trabajamos para comprender el universo y su desarrollo.
Alexia, junto con su asesor, el Dr. Roger Clowes, ambos del Instituto Jeremiah Horrocks de UCLan, y su colaborador Gerard Williger, de la Universidad de Louisville (EE.UU.), descubrieron la nueva estructura observando las líneas de absorción en los espectros de los cuásares del Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Utilizando el mismo método que condujo al descubrimiento del Arco Gigante, observaron los sistemas de absorción de Magnesio-II (o MgII, que significa que el átomo ha perdido un electrón) retroiluminados por cuásares, que son galaxias remotas superluminosas. Estos cuásares, muy distantes y brillantes, actúan como lámparas gigantes que iluminan galaxias distantes, pero mucho más débiles, que de otro modo pasarían desapercibidas.
Alexia presentó sus descubrimientos sobre el Gran Anillo en la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS), celebrada el 10 de enero. La AAS invita a los investigadores con hallazgos potencialmente revolucionarios a compartir sus trabajos con la comunidad astronómica mundial.
Fuentes
University of Central Lancashire
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