Un equipo del Núcleo Milenio de Galaxias (MINGAL) logró identificar y caracterizar la estructura de la llamada telaraña cósmica, confirmando que sus filamentos actúan como las principales rutas por las que fluye la materia hacia los cúmulos de galaxias. El estudio aporta evidencia observacional clave sobre cómo se organiza y evoluciona la materia a gran escala en el universo.
A distancias superiores a los 300 millones de años luz de la Tierra, la materia no se distribuye de forma uniforme, sino que conforma una vasta red de filamentos y vacíos conocida como telaraña cósmica. En los puntos donde estos filamentos se intersectan se ubican los cúmulos de galaxias, estructuras masivas que crecen con el tiempo al atraer gas, materia oscura y otras galaxias desde su entorno.
“En las regiones donde los filamentos se cruzan se concentran los cúmulos, que aumentan su masa gracias al flujo continuo de materia desde las estructuras vecinas”, explica Raúl Baier, investigador del Núcleo MINGAL y estudiante de postgrado en Ciencias Físicas de la Universidad Técnica Federico Santa María.
Los resultados confirman de manera observacional un escenario largamente propuesto por la teoría cosmológica: los filamentos son las principales vías de acreción de materia hacia los cúmulos de galaxias. “Encontramos una correlación directa entre la elongación de los cúmulos y la inclinación de los filamentos conectados a ellos, lo que refuerza la idea de que estas estructuras guían su crecimiento”, añade Baier.
El trabajo tiene importantes aplicaciones en diversas áreas de la astrofísica, especialmente para el estudio de la evolución de las galaxias y para la cosmología. Al entregar información concreta sobre la distribución y el flujo de materia a gran escala, los resultados permiten además validar modelos teóricos y simulaciones numéricas que buscan explicar cómo se estructura el universo.
Cómo se realizó el estudio
La investigación combinó imágenes ópticas del Legacy Survey con observaciones en rayos X de cúmulos de galaxias obtenidas por el telescopio espacial eROSITA. Para identificar los filamentos cósmicos se utilizó la técnica DisPerSE, mientras que la inclinación de los filamentos conectados a los cúmulos se determinó mediante un modelo probabilístico conocido como Probabilistic Hough Transform. La forma de los cúmulos observados en rayos X se caracterizó utilizando el código SExtractor, lo que permitió cuantificar el grado de alineamiento entre cúmulos y filamentos.
El desarrollo del estudio tomó cerca de un año y medio de trabajo directo, aunque los datos utilizados comenzaron a generarse hace más de cuatro años. Alexis Finoguenov (Universidad de Helsinki) estuvo a cargo de la generación de los catálogos de cúmulos en rayos X, mientras que Raúl Baier y Yara Jaffé —directora alterna de MINGAL y académica de la Universidad Técnica Federico Santa María— lideraron el mapeo de galaxias, la identificación de filamentos y el análisis comparativo con los cúmulos observados.
El siguiente paso del equipo será contrastar estos resultados observacionales con simulaciones cosmológicas avanzadas, con el fin de comprender en mayor detalle los procesos físicos que gobiernan la formación de los cúmulos y su relación con la red cósmica. “Nuestro objetivo es conectar observación, teoría y computación para entender cómo se estructura el universo a gran escala”, concluye Baier.
El proyecto fue desarrollado por científicos del Chilean Cluster Galaxy Evolution Survey (CHANCES), parte del consorcio internacional 4MOST, en colaboración con investigadores del Núcleo MINGAL. Además de Baier y Yara Jaffé, participaron Christopher Haines (Universidad de Atacama) y Hugo Méndez (Universidad de La Serena), junto a los astrónomos Alexis Finoguenov y Antonela Monachesi (Universidad de La Serena).
El estudio, titulado The role of supercluster filaments in shaping galaxy clusters, fue publicado en la revista científica Astronomy & Astrophysics.
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