¿Qué son los gigantescos arcos de galaxias? Encuentran una segunda estructura ultragrande en el universo

El descubrimiento de una segunda estructura ultragrande en el universo remoto ha desafiado aún más algunas de las suposiciones básicas sobre la cosmología.

La historia es reciente, y comienza en 2021 cuando la estudiante de doctorado británica Alexia López estaba analizando la luz proveniente de cuásares distantes. Allí detectó un arco gigante, casi simétrico, de galaxias a 9.300 millones de años luz de distancia en la constelación de Bootes (el Boyero).

Con una extensión masiva de 3.300 millones de años luz, la estructura denominada “Arco Gigante” es 1/15 del radio del universo observable. Si pudiéramos verla desde la Tierra, tendría el tamaño de 35 lunas llenas desplegadas en el cielo.

Sorprendentemente, el Gran Anillo y el Arco Gigante 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.

Teorías propuestas para la aparición de las estructuras más grandes del universo

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

"Una posibilidad es que el Gran Anillo pueda estar relacionado con las Oscilaciones Acústicas Bariónicas (BAO). Las 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 de El Gran Anillo reveló que no es realmente compatible con la explicación de BAO: El Gran Anillo es demasiado grande y no es esférico."

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 conformada (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.

Desafiando el principio cosmológico

El Gran Anillo y el Arco Gigante desafían el principio cosmológico. 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.

De acuerdo con el modelo estándar de la cosmología, la teoría en la que se basa nuestra comprensión del universo, la materia debería distribuirse más o menos uniformemente en el espacio.

Cuando los científicos observan el universo a escalas muy grandes, no debería haber irregularidades notables; todo debe verse igual en todas las direcciones.

Estas gigantescas estructuras obligan ahora a los científicos a reevaluar su teoría de cómo evolucionó el universo. "El Gran Anillo y el Arco Gigante, tanto individualmente como juntos, nos brinda un gran misterio cosmológico mientras trabajamos para comprender el universo y su desarrollo", afirmó López.