Un anillo de galaxias de 4.000 años luz pone a prueba la cosmología

Datos de la encuesta astronómica SDSS (Sloan Digital Sky Survey) han revelado un anillo de galaxias de 4.000 años luz de longitud y un diámetro de 1.300, que desafía suposiciones básicas de la cosmología.

El Gran Anillo del Cielo está a 9.200 millones de años luz de la Tierra. Si pudiéramos salir y verlo directamente, el diámetro del Gran Anillo necesitaría unas 15 Lunas llenas para cubrirlo.

Es la segunda estructura ultragrande 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. Sorprendentemente, el Gran Anillo y el Arco Gigante, que tiene 3.300 millones de años luz de diámetro, se encuentran en el mismo vecindario cosmológico: se ven a la misma distancia, en el mismo tiempo cósmico y están separados por sólo 12 grados en el cielo.

"Ninguna de estas dos estructuras ultragrandes es fácil de explicar en nuestra comprensión actual del universo. Y sus tamaños ultragrandes, sus formas distintivas y su proximidad cosmológica seguramente deben decirnos algo importante, pero ¿qué exactamente?

Una posibilidad es que el Gran Anillo esté relacionado con las oscilaciones acústicas bariónicas (BAO). Los BAO surgen de oscilaciones en el universo temprano y hoy deberían aparecer, al menos estadísticamente, como capas esféricas en la disposición de las galaxias. Sin embargo, un análisis detallado del Gran Anillo reveló que no es realmente compatible con la explicación de BAO: el Gran Anillo es demasiado grande y no es esférico", explica López, que ha presentado sus hallazgos en la reunión 243 de la American Astronomical Society.

Podrían ser necesarias otras explicaciones, explicaciones que se aparten de lo que generalmente se considera la comprensión 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 en el universo podrían ser una señal de CCC.

Otra explicación podría ser el efecto del paso de las cuerdas cósmicas. Las cuerdas cósmicas son "defectos topológicos" filamentosos de gran tamaño, que podrían haberse creado en el universo primitivo. Otro ganador del 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 juntos forman una estructura aún mayor, entonces el desafío al Principio Cosmológico se vuelve aún más convincente.

Estructuras tan grandes (y hay otras encontradas por otros cosmólogos) desafían nuestra idea de cómo es una región "promedio" del espacio. Exceden el límite de tamaño de lo que se considera teóricamente viable y plantean desafíos potenciales al Principio Cosmológico.

"El Principio Cosmológico --expone López en un comunicado-- supone que la parte del universo que podemos ver se considera una 'muestra fiel' de cómo esperamos que sea el resto del universo. Esperamos que la materia esté distribuida uniformemente en todo el espacio cuando vemos el universo a gran escala, por lo que no debería haber irregularidades perceptibles por encima de cierto tamaño.

"Los cosmólogos calculan que el límite de tamaño teórico actual de las estructuras es de 1.200 millones de años luz, pero ambas estructuras son mucho más grandes: el Arco Gigante es casi tres veces más grande y la circunferencia del Gran Anillo es comparable a la longitud del Arco Gigante.

"Según las teorías cosmológicas actuales, no pensábamos que fueran posibles estructuras de esta escala. Podríamos esperar tal vez una estructura extremadamente grande en todo nuestro universo observable. Sin embargo, el Gran Anillo y el Arco Gigante son dos estructuras enormes e incluso vecinos cosmológicos, lo cual es extraordinariamente fascinante".

El Gran Anillo aparece como un anillo casi perfecto en el cielo, pero un análisis más detallado de López revela que tiene más una forma de espiral, como un sacacorchos, que está alineado de cara a 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.

"El Gran Anillo y el Arco Gigante están a la misma distancia de nosotros, cerca de la constelación de Boötes el Pastor, lo que significa que existieron en el mismo tiempo cósmico cuando el universo tenía sólo la mitad de su edad actual", comentó la astrónoma. También están en la misma región del cielo, con sólo 12 grados de diferencia cuando se observa el cielo nocturno.

"La identificación de dos extraordinarias estructuras ultragrandes en una configuración tan cercana plantea la posibilidad de que juntas formen un sistema cosmológico aún más extraordinario. Estos datos que estamos viendo están tan lejos que ha necesitado la mitad de la vida del universo para llegar hasta nosotros, es decir, de una época en la que el universo era aproximadamente 1,8 veces más pequeño de lo que es ahora. El Gran Anillo y el Arco Gigante, tanto individualmente como juntos, nos brindan un gran misterio cosmológico mientras trabajamos para comprender", concluyó.