Las galaxias del universo no están dispersas de forma uniforme. Algunas se agrupan en cúmulos, otras se alinean en filamentos y, en algunos lugares, parecen formar enormes vacíos. En este contexto, la posición de la Vía Láctea y sus galaxias vecinas ha sido motivo de debate durante décadas. Ahora, una nueva investigación aporta una explicación que cambia el enfoque: la Vía Láctea no está flotando en un espacio aleatorio, sino en una especie de lámina cósmica compuesta principalmente de materia oscura.
Un equipo internacional de astrónomos ha demostrado que la masa que rodea al Grupo Local —la región que incluye a la Vía Láctea y Andrómeda— no está distribuida de forma esférica, sino concentrada en una estructura plana, que se extiende más allá de 10 megapársecs (unos 30 millones de años luz) y está flanqueada por regiones prácticamente vacías. La conclusión, publicada en Nature Astronomy, es resultado de avanzadas simulaciones realizadas con modelos cosmológicos realistas, que por fin logran explicar los movimientos de las galaxias cercanas con un alto nivel de precisión.
Una distribución de masa que desafía los modelos tradicionales
Hasta ahora, muchos modelos asumían una distribución esférica de masa alrededor del Grupo Local. Esta aproximación parecía lógica: si la gravedad atrae desde todos los lados, ¿por qué no pensar en una simetría radial? Sin embargo, los datos observacionales no encajaban del todo. La velocidad con la que las galaxias vecinas se alejan de nosotros —lo que se conoce como flujo de Hubble local— era demasiado “tranquilo” en comparación con lo que predecían estos modelos.
En cambio, los autores del estudio han demostrado que una configuración en forma de lámina sí consigue reproducir fielmente estos movimientos galácticos. Como se afirma en el artículo, “la distribución de masa no es esféricamente simétrica, sino en forma de lámina”. Esta geometría, al estar aplanada, modifica la forma en que la gravedad actúa sobre las galaxias vecinas, haciendo que sus velocidades de recesión coincidan con lo que realmente se observa.
Una simulación que reconstruye nuestro entorno cósmico
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores utilizaron un enfoque de simulación llamado BORG (Bayesian Origin Reconstruction from Galaxies). Partieron de las condiciones iniciales del universo temprano, basadas en el fondo cósmico de microondas, y evolucionaron estos datos hasta el presente. El resultado: 169 simulaciones independientes de una región del universo con características similares a las del Grupo Local.
Estos “gemelos virtuales” incluyeron no solo la Vía Láctea y Andrómeda, sino también las posiciones y velocidades de 31 galaxias cercanas. Todas las simulaciones coincidían en una característica clave: la materia estaba concentrada en una lámina con gran densidad, mientras que las regiones situadas por encima y por debajo eran espacios casi vacíos.
La importancia de la materia oscura en este escenario
El artículo destaca además que “esta configuración plana inferida dinámicamente refleja estructuras conocidas en la distribución de galaxias del universo cercano”. Esto refuerza la idea de que las galaxias visibles también trazan, en cierta medida, la distribución real de masa invisible, es decir, de materia oscura.
Uno de los puntos centrales del estudio es que esta estructura plana está compuesta, en su mayor parte, por materia oscura, un tipo de materia que no emite luz ni radiación y que solo puede detectarse por sus efectos gravitacionales. La materia visible —como estrellas y gas— representa solo una pequeña fracción del total.
Los investigadores midieron que la densidad media en el centro de la lámina es aproximadamente el doble de la densidad cósmica promedio, y que su grosor alcanza unos 1,6 megapársecs. A medida que se aleja del centro, la densidad superficial de esta lámina aumenta, lo que contribuye a explicar por qué las galaxias no están cayendo rápidamente hacia el Grupo Local.
Este efecto se debe a que, en un sistema plano, la masa más lejana dentro del mismo plano puede ejercer una fuerza de repulsión relativa, compensando la atracción del centro. Así, aunque el Grupo Local tiene una masa importante, su efecto sobre las galaxias cercanas se ve “diluido” por la presencia de la lámina en la que está inmerso.
Un modelo que resuelve tensiones anteriores
Durante años, existía una contradicción entre los cálculos de masa del Grupo Local basados en las velocidades de Andrómeda y la Vía Láctea (el llamado “argumento del tiempo”) y los movimientos observados de las galaxias más alejadas. Si todo se resumiera en una atracción mutua entre dos galaxias grandes, muchas de las vecinas deberían estar cayendo hacia nosotros, pero no es así. De hecho, la mayoría de las galaxias cercanas están alejándose a velocidades que encajan con la expansión del universo.
Gracias a esta nueva configuración en forma de lámina, los investigadores han logrado un modelo que es coherente tanto con las observaciones locales como con los principios del modelo cosmológico estándar (ΛCDM). El artículo afirma con claridad que “esta geometría aplanada reconcilia las estimaciones dinámicas de masa del Grupo Local con el campo de velocidades circundante”.
Además, este enfoque explica por qué el flujo de Hubble local es tan suave y “frío”: en el entorno inmediato, las velocidades peculiares (las desviaciones respecto al movimiento de expansión) son muy pequeñas, inferiores a 30 km/s en muchas regiones de la lámina. Esto indica que la estructura local es estable y ha sido relativamente poco perturbada.
Implicaciones para el futuro de la cosmología local
Este hallazgo no solo resuelve una antigua discrepancia, sino que ofrece un nuevo marco para explorar el universo cercano. Si realmente vivimos en una lámina de materia oscura, esto puede afectar la forma en que interpretamos los movimientos galácticos, la distribución de materia y la evolución de estructuras a gran escala.
También plantea nuevas preguntas. ¿Cómo se formó esta lámina? ¿Es común en otras regiones del universo? ¿Qué relación tiene con estructuras como el Supercúmulo de Virgo? Aunque el estudio se limita a una región de 40 Mpc, deja claro que futuras simulaciones con mayor alcance podrán ampliar la imagen y verificar si esta geometría se extiende aún más.
En palabras del autor principal, Ewoud Wempe, “es fantástico que ahora tengamos un modelo coherente tanto con el modelo cosmológico actual como con la dinámica de nuestro entorno local”. La frase resume el logro de este trabajo: unir las piezas de un rompecabezas que durante años había desafiado la lógica de los modelos existentes.
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