¿Cómo es el Universo a gran escala?

Imaginar que viajamos lejos de la Tierra, alejándonos más y más del Sistema Solar. A medida que nos adentremos en el espacio, comenzaremos a notar que los objetos celestes a nuestro alrededor se van distanciando. Las estrellas, que suelen parecer puntos cercanos, ahora se esparcen por todas direcciones. Pronto nos damos cuenta de que las estrellas no están dispersas al azar, sino que se agrupan en galaxias gigantescas.

Las galaxias son enormes conjuntos de estrellas, planetas, gas, polvo y materia oscura que están unidas por la gravedad. Algunas son pequeñas, con solo unos pocos miles de millones de estrellas, mientras que otras son gigantes, conteniendo trillones de estrellas. Algunas galaxias son espirales, como nuestra propia Vía Láctea, mientras que otras son elípticas o irregulares.

Continuando nuestro viaje, llegamos a una vista impresionante: los cúmulos de galaxias. Estas enormes agrupaciones contienen cientos o miles de galaxias, todas unidas por la gravedad. Son como ciudades de estrellas que se congregan en el espacio.

Sin embargo, incluso los cúmulos de galaxias no son el límite. Existe una estructura aún más grande y misteriosa llamada supercúmulos. Estos gigantes están formados por múltiples cúmulos de galaxias que se agrupan entre sí. Algo así como una inmensa telaraña cósmica que conecta diferentes partes del universo.

Snapshot from a computer simulation of the formation of large-scale structures in the Universe, showing a patch of 100 million light-years and the resulting coherent motions of galaxies flowing towards the highest mass concentration in the centre. The snapshot refers to an epoch about 10 billion years back in time. The colour scale represents the mass density, with the highest density regions painted in red and the lowest in black. The tiny yellow lines describe the intensity and direction of the galaxy’s velocities. Like compass needles, they map the infall pattern and measure the rate of growth of the central structure. This depends on the subtle balance between dark matter, dark energy and the expansion of the Universe. Astronomers can measure this effect using large survey of galaxies at different epochs in time, as shown by the new research.

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La instantánea se refiere a una época de unos 10 mil millones de años atrás en el tiempo.  La escala de colores representa la densidad de masa, con las regiones de mayor densidad pintadas en rojo y las más bajas en negro.  Las diminutas líneas amarillas describen la intensidad y la dirección de las velocidades de la galaxia. Créditos: Klaus Dolag y equipo VIMOS-VLT Deep Survey

Pero la expansión del universo no se detiene aquí. Aún hay más por descubrir. A escalas aún mayores, encontramos enormes vacíos cósmicos, vastas extensiones del espacio con muy poca materia. En estas regiones, la gravedad es lo suficientemente débil como para que la materia se aleje y forme vacíos gigantes. Por encima de esto, parece que no hay ninguna estructura continuada, un fenómeno que ha sido conocido como el Final de la Grandeza, y que es una clara prueba del principio cosmológico, este dice que gran escala el Universo es homogéneo e isótropo, es decir que se cumple las mismas propiedades en todas las direcciones que observemos.

Una de las preguntas más intrigantes de la astrofísica a gran escala es la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura. Estas son dos formas de materia y energía que no podemos ver directamente, pero que sabemos que juegan un papel fundamental en la estructura y evolución del universo.

En resumen, el universo a gran escala es un vasto y complejo tejido cósmico que se extiende en todas las direcciones. Está lleno de galaxias, cúmulos y supercúmulos que forman una red cósmica interconectada. A través de la investigación y la observación, los astrónomos continúan desentrañando los misterios de este asombroso escenario, ayudándonos a comprender nuestro lugar en el cosmos y las maravillas que nos rodean.

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