Revelan dónde están y cómo son los filamentos de la «telaraña cósmica»

Para conseguirlo, los científicos analizaron un gran número de datos de anteriores análisis del cielo, pero usando una nueva y sofisticada tecnología de reconocimiento de imágenes capaz de identificar los efectos gravitatorios que dan forma a los filamentos.

Recién publicado en Nature Astronomy , el estudio ayudará a comprender cómo se formó y evolucionó la telaraña cósmica, la gran estructura que agrupa toda la materia del Universo, incluida la misteriosa materia oscura , cinco veces más abundante que la materia ordinaria que forma planetas, estrellas y galaxias.

De hecho, al parecer los propios filamentos están hechos de materia oscura, y los investigadores han podido comprobar como esos enormes hilos cósmicos se estiran y se doblan a lo largo de cientos de millones de años luz, confluyendo en puntos de gran densidad de materia, donde se alojan los grandes cúmulos de galaxias, que son continuamente "alimentados" por esta increíble red. Los investigadores creen que estos estudios podrán también arrojar luz sobre la aún más misteriosa energía oscura, la fuerza que se cree es la responsable de que el Universo se expanda cada vez más deprisa.

"Normalmente -explica Shirley Ho, una de las firmantes del trabajo- los investigadores no estudian esos filamentos directamente, sino que centran sus observaciones en las galaxias. Para encontrar los filamentos, nosotros hemos utilizado los mismos métodos que Yahoo o Google usan para el reconocimiento de imágenes, fijándose en los nombres de las calles o buscando gatos entre nuestras fotografías".

De esta forma, el equipo de científicos logró producir todo un catálogo de estructuras de filamentos, que conectaban los conglomerdos de materia observados en otros estudios.

Los investigadores también llevaron a cabo precisas mediciones del fondo cósmico de microondas, o CMB, que es la tenue radiación remanente y casi uniforme de la primera luz del Universo. A pesar de que esa radiación es prácticamente la misma en todo el Universo, existen en ella ligeras fluctuaciones, ya identificadas en trabajos anteriores.

En su estudio, Ho y sus colegas se centraron precisamente en esas pequeñas fluctuaciones en la radiación de fondo. Para ello, utilizaron sofisticados algoritmos para buscar la localización de los filamentos en las distorsiones causadas por la gravedad en el CMB, conocidas como "efectos de lente debiles" y que se originan cuando la radiación del CMB pasa a través de la materia.

Dado que las galaxias se encuentran en las regiones más densas del Universo, la débil señal del efecto lente que revela la deflexión de la luz del CMB es más fuerte en esas zonas. La materia oscura reside en los halos alrededor de esas galaxias y se sabe que desde ahí también se extiende en forma de filamentos.

"Sabíamos que también esos filamentos -explica Siyu He, que ha liderado la investogación- debían provocar una deflexión de CMB, y que por lo tanto también producirían una señal de lente gravitacional débil, pero medible". De esta forma, los científicos consiguieron identificar y comparar las "crestas" o puntos de mayor densidad que señalaban la presencia de los filamentos.

"No solo estábamos tratando de conectar los puntos -prosigue He- , estabamos tratando de encontrar esas crestas en la densidad, los puntos de máxima densidad local".

Debido a la "competencia" entre la atracción de la gravedad y la expansión del Universo, tanto los filamentos de la telaraña cósmica como sus conexiones pueden variar y cambiar de forma en escalas de tiempo de cientos de millones de años.

El estudio, el más completo de cuantos se han llevado a cabo hasta ahora, también permitió a los investigadores determinar la longitud de los filamentos. Algo que servirá, de paso, para encontrar pistas sobre las propiedades y el contenido de los inmensos "vacíos" en el espacio que hay alrededor de los ríos de luz que son los filamentos, enormes regiones de cientos de millones de años luz en las que aparentemente no existe materia alguna.