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1 de Enero de 1978
Cosmología

El agrupamiento de las galaxias

Las galaxias tienden a formar grupos pequeños, que, a su vez, constituyen cúmulos mayores, y así sucesivamente. Tal organización jerárquica, por largo tiempo sospechada, no pudo verse con claridad hasta hace poco.

A la izquierda, cúmulo de galaxias próximo conocido por grupo M81 en honor de su miembro más destacado, que figura con el número 81 en el catálogo de galaxias compilado por Charles-Joseph Messier. M81 es la galaxia mayor, a la derecha del centro de la figura. Es muy semejante a nuestra propia galaxia y el grupo M81 es similar al Grupo Local, el cúmulo que incluye a nuestra galaxia. M81 se encuentra a una distancia de nosotros de unos 10 millones de años-luz. Esta fotografía y la de la derecha inferior se han tomado con el telescopio Schmidt de 48 pulgadas de Monte Palomar (Estados Unidos). A la derecha, gran cúmulo de galaxias en la constelación de Hércules, a una distancia de unos 700 millones de años-luz. En la fotografía pueden identificarse unas 20 o 30 galaxias, pero el cúmulo comprende también cientos de galaxias más débiles que sólo pueden observarse con largas exposiciones. Las imágenes de las galaxias pueden distinguirse de las que corresponden a estrellas por la ligera nebulosidad que rodea a las primeras. En la jerarquía de las estructuras astronómicas, el cúmulo de Hércules es una entidad mucho mayor que el grupo M81; para una distancia de unos 700 millones de años­luz, la sección del cielo que se muestra en esta fotografía mide en torno a los 20 millones de años-luz.

[Nota de los editores: Para celebrar que P. James E. Peebles ha recibido el premio nóbel de física 2019 por sus contribuciones a la teoría de la evolución del universo, este artículo podrá descargarse de forma gratuita durante el mes de octubre 2019]

La cosmología moderna se basa en la noción de que la materia está uniformemente distribuida a lo largo de todo el universo. Este principio está apoyado por muchas pruebas observacionales; pero, por otra parte, esto no puede ser la verdad absoluta. En nuestro propio entorno, la materia se distribuye de una forma totalmente irregular: se presenta muy densa en el interior de las estrellas y muy rarificada en el espacio interestelar. Las estrellas se concentran a su vez en galaxias y están prácticamente ausentes en los enormes volúmenes intergalácticos. Más aún, ni siquiera la distribución de las galaxias es uniforme. Las galaxias se organizan en cúmulos y éstos tienden a formar supercúmulos. En consecuencia, las estructuras astronómicas guardan una jerarquía, y sólo un cálculo promediado sobre varios miles de galaxias da lugar a una distribución de la materia que se aproxime a la uniformidad.

Recientemente, hemos podido demostrar que la agrupación de galaxias presenta una pauta fundamental de notable sencillez y regularidad. El descubrimiento de tales pautas de comportamiento en la naturaleza es siempre excitante, ya que suele comportar un aumento de nuestra comprensión sobre la misma. En este caso, la pauta no sólo describe la actual estructura a gran escala del universo sino que impone también limitaciones a los modelos que intentan describir cómo pudo haber comenzado el universo. La jerarquía de los cúmulos de galaxias que observamos hoy es la jerarquía que debiera esperarse que se diera en un universo que haya evolucionado desde un estado primitivo de alta densidad, en otras palabras, desde la "gran explosión".

Nuestra propia galaxia tiene una notable compañera próxima, la Gran Nebulosa de Andrómeda. Dentro de un radio de alrededor de 2 millones de años-luz hay varias docenas de pequeñas galaxias, todas las cuales están probablemente ligadas gravitacionalmente unas a otras. Estas galaxias, junto con la nuestra, reciben el nombre global de el Grupo Local. Un cúmulo similar, llamado el grupo M81 en razón de su miembro más caracterizado, aparece relativamente próximo. El grupo MSI proporciona una excelente ilustración de una regla empírica e informal: el mejor lugar para localizar una galaxia es justo al lado de otra galaxia. Pocas galaxias se hallan tan cercanas a nosotros como lo está MSI; y donde encontramos esa galaxia, localizamos, como mínimo, otras dos más en el mismo entorno.

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