La red cósmica, la distribución de la materia en las escalas más grandes del universo, generalmente se ha definido a través de la distribución de las galaxias. Ahora, un nuevo estudio de un equipo de astrónomos de Francia, Israel y Hawai demuestran un enfoque novedoso. En lugar de usar posiciones de galaxias, mapearon los movimientos de miles de galaxias. Debido a que las galaxias son atraídas hacia atractores gravitacionales y se alejan de las regiones vacías, Estos movimientos permitieron al equipo ubicar la materia más densa en grupos y filamentos y la ausencia de materia en regiones llamadas vacíos.

La materia se distribuyó casi homogéneamente en el universo primitivo, con solo minúsculas variaciones de densidad. Durante los 14 mil millones de años de historia del universo, la gravedad ha estado actuando para unir la materia en algunos lugares y dejar otros lugares cada vez más vacíos. Hoy dia, la materia forma una red de nudos y filamentos de conexión denominados red cósmica. La mayor parte de este asunto tiene una forma misteriosa, la llamada "materia oscura". Las galaxias se han formado en las concentraciones más altas de materia y actúan como faros que iluminan la estructura cósmica subyacente.

La red de velocidades cósmicas recién definida define la estructura del universo a partir de la información de velocidad únicamente. En aquellas regiones con abundantes observaciones, la estructura de la red de velocidades y la red inferida de las ubicaciones de los faros de las galaxias son similares. Este acuerdo proporciona una fuerte confirmación de la idea fundamental de que la estructura se desarrolló a partir del crecimiento de fluctuaciones inicialmente minúsculas a través de la atracción gravitacional.

El análisis de la red de velocidades cósmicas fue dirigido por Daniel Pomarede, Centro de Energía Atómica, Francia, con la colaboración de Helene Courtois en la Universidad de Lyon, Francia; Yehuda Hoffman en la Universidad Hebrea, Israel; y Brent Tully del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái.

"Con los movimientos de las galaxias, podemos inferir dónde se encuentra toda la masa:las galaxias y la materia transparente 5 veces más abundante (normalmente denominada erróneamente materia oscura). Esta masa gravitante total, junto con la expansión del universo, es responsable de los movimientos que crean la arquitectura del universo. La gravedad de las galaxias por sí sola no puede crear esta red que vemos, "dijo el Dr. Courtois.

El Dr. Tully agrega:"Es más, una amplia franja del universo se oculta detrás del disco oscuro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Nuestra reconstrucción de la estructura con la red de velocidades está revelando por primera vez filamentos de materia que se extienden por todo el cielo y se siguen fácilmente a través de estas regiones de oscurecimiento ".

Esta definición de la red de velocidades cósmicas fue posible gracias a la colección grande y coherente de distancias y velocidades de galaxias en la serie Cosmicflows. El análisis actual se basa en un estudio de 8, 000 galaxias en el segundo lanzamiento de Cosmicflows. El tercer lanzamiento, con más del doble de distancias y velocidades de galaxias ya está disponible, y revelará la red de velocidades cósmicas con un detalle cada vez más rico.

El elemento clave del programa es la adquisición de buenas distancias a las galaxias. Se utilizan varios métodos, como explotar las luminosidades conocidas de estrellas viejas que apenas están comenzando a quemar helio en sus núcleos, y la relación entre la velocidad de rotación de las galaxias y el número de estrellas que poseen. Las observaciones han involucrado a docenas de telescopios en todo el mundo y en el espacio y en longitudes de onda desde la luz visible a través del infrarrojo hasta la radio.

"El método de la red de velocidades para mapear el cosmos es análogo al uso de la tectónica de placas en geología. Ayuda a comprender no solo el diseño actual del universo, sino también el movimiento de las masas invisibles subyacentes responsables de esa topología, "dijo el Dr. Courtois.

El equipo ha producido un video extenso que demuestra la red de velocidades cósmicas. Primero explica los conceptos subyacentes a la reconstrucción de la red de velocidades cósmicas, seguido de una descripción de sus elementos principales. Luego, el video muestra cómo se organizan los flujos cósmicos dentro de su estructura, y cómo la cuenca de atracción del recientemente mapeado Laniakea Supercluster reside dentro de sus elementos. En la secuencia final, el espectador entra en una exploración inmersiva de la estructura filamentosa del universo local, navegando dentro de los filamentos y visitando los principales nodos como el Gran Atractor. El video de 11 minutos está vinculado a continuación y disponible en https://vimeo.com/pomarede/vweb.

El mapa tridimensional también se puede explorar en una visualización interactiva, utilizando la plataforma gratuita Sketchfab en línea. Esta es una poderosa herramienta para visualizar interactivamente la estructura desde cualquier punto de vista y compararla con la distribución de las galaxias; uno puede sumergirse dentro de los filamentos y explorarlos en inmersión. Con hardware de realidad virtual apropiado, también se puede utilizar en modo VR. Esta visualización marca un hito ya que la primera vez que un conjunto de datos interactivo de este tipo se integrará en la versión en línea del artículo científico que aparece en el Diario astrofísico . Todos están invitados a interactuar con los datos a continuación, o en https://sketchfab.com/models/754cb85550fb42588175f8a215718521.