La trayectoria de nuestro Grupo Local de galaxias

Dibujo20170131-Intergalactic-Void-Is-Pushing-The-Milky-Way-Through-The-Universe-forbes-com

Nuestro Grupo Local de galaxias se mueve a una velocidad de 631 ± 20 km/s respecto al fondo cósmico de microondas. Se publica en Nature Astronomy que la razón es la existencia de un gran vacío intergaláctico detrás nuestra que actúa como repulsor gravitacional (bautizado el Repulsor Dipolar). Recuerda que nuestro Grupo Local se dirige hacia el Gran Atractor que se encuentra a 150 millones de años luz delante nuestra, dentro del Supercúmulo de Laniakea. Pero su atracción no es suficiente. Más allá de Laniakea, a 600 millones de años luz delante nuestra, está el Atractor de Shapley. Tampoco es suficiente.

Resulta realmente curioso que sea necesario un gran vacío a 600 millones de años luz para explicar el movimiento de nuestro Grupo Local en el Universo. El artículo es Yehuda Hoffman, Daniel Pomarède, …, Hélène M. Courtois, “The dipole repeller,” Nature Astronomy 1: 0036 (30 Jan 2017), doi: 10.1038/s41550-016-0036 [Open Access]. Te recomiendo leer a Brid-Aine Parnell, “Intergalactic Void Is Pushing The Milky Way Through The Universe,” Forbes, 31 Jan 2017.

[PS 02 Feb 2017] Recomiendo también Michael J. Hudson, “Large-scale structure: Going with the flow,” Nature Astronomy 1: 0040 (02 Feb 2017), doi: 10.1038/s41550-017-0040.

Te recomiendo disfrutar de este vídeo que aclara muy bien el descubrimiento. Puedes ver en 3D la situación del Grupo Local, Laniakea, el Atractor de Shapley y el nuevo Repulsor Dipolar. Así como su relación mutua.

Dibujo20170130 3D view of the velocity field flow streamlines in blue and anti-flow in red nature astronomy

La figura de la izquierda muestra en azul las líneas de flujo galáctico que unen el Repulsor Dipolar y el Atractor de Shapley; las galaxias en este flujo tienen de medias de unos 1000 km/s. La figura de la derecha muestra en rojo las líneas de antiflujo galáctico (la continuación hacia atrás en el tiempo de las líneas de flujo galáctico). Estas líneas de antiflujo permiten localizar y caracterizar el gran vacío intergaláctico bautizado como Repulsor Dipolar. En los ejes de los cubos que se muestran en estas figuras podrás ver unidades de velocidad (el cubo tiene 40.000 km/s de anchura) que se prefieren a las de distancia en este tipo de análisis.

Dibujo20170130 local group flow mapping of the velocity field nature astronomy

Te recuerdo que, dentro del Grupo Local, nuestra galaxia, la Vía Láctea, se aproxima a Andrómeda, que se encuentra a una distancia de unos 2,5 millones de años luz. En este artículo se está hablando de escalas mucho mayores, de unos mil millones de años luz. A dichas escalas la dinámica interna de las galaxias del Grupo Local es irrelevante. Se ha estudiado el movimiento del centro de masas del Grupo Local y se ha observado que nos encontramos entre una distribución gravitacional dipolar. Entre una una exceso de densidad de materia (overdensity) y un defecto de densidad (underdensity). Poco a poco estamos construyendo un mapa cada vez más más grande de nuestro entorno en el Universo. Como decía Sagan, nuestra dirección cósmica.


22 Comentarios

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Jaime RudasJaime Rudas

¿Los 40.000 km/s se refieren a la velocidad de recesión por efecto de la expansión?

Francisco R. Villatoro

Jaime, las grandes distancias se miden con velocidades, es decir, corrimientos al rojo. Los 40.000 km/s son una medida de distancia gracias a la existencia de la expansión cósmica.

U-95U-95

Llama sobre todo la atención en el abstract la masa del atractor de Shapley -hasta medio trillón de masas solares-. Los cúmulos de Coma o sobre todo Virgo no son nada a su lado.

Apasionante. Pena no poder estudiarlo mejor dada su posición en el cielo.

CarlosCarlos

¿Un vacío repulsivo? Suena un poco contradictorio para un neófito. Las bombas de vacío succionan, así que esto no debe tener nada que ver con vacío atmosférico. Entiendo que es una zona sin galaxias ni gas interestelar u otra materia detectable.

¿Porqué ese espacio vacío actúa como repulsor? No encuentro ninguna hipótesis ni en tu nota, Francias, ni en el artículo que recomiendas de Brid-Aine Parnell,

GerardoGerardo

Lo de “vacío repulsivo” es solo un nombre, realmente se refiere a un vacio que “hace lo contrario a lo que haria un espacio lleno de materia”.

Si las areas con materia/galaxias/cumulos atraen, entonces “el vacio es repulsivo”.

Si decimos que hay un promedio de materia que llena el espacio uniformemente, y tomamos como que esa materia promedio que llena el universo no tiene efecto gravitacional (por que atrae de manera uniforme en todas direcciones), entonces en el dipolo repulsivo debe haber menos materia que el promedio, es decir “está más vacio que el resto” y por lo tanto tendria un efecto repulsivo.

Aunque puedo estar equivocado….

Emilio Correa GonzalezEmilio Correa Gonzalez

Hola Francis,

Me pasa lo mismo que a Carlos. ¿Cómo es posible que el vacío sea repulsivo para las masas de las que se habla?

Solo puedo imaginar que al estar los atractores solo en un lado se produce una suerte de desequilibrio de fuentes gravitatorias (se produce una asimetría en nuestro entorno) que puede ser interpretada como una fuerza repulsora virtual.

Como si una gomas elásticas nos sujetaran por el pecho los costados pero no por la espalda. Parecería que somos atraídos un poco hacia delante (la goma del pecho), pero tambien se podria interpretar como que somos repelidos por la espalda.

También se me ocurre que si todo el espacio-tiempo se está expandiendo (repeliendo) y enfrente tenemos grandes campos gravitatorios que nos atraen pero detrás no, también parece que virtualmente que somos repelidos de una zona del espacio.

No se me ocurre mas explicación con el conocimiento divulgativo que tengo jejejeje

¿Podrías aclarar un poco este tema? O hablar de ello en algún podcast como la Fábrica de la Ciencia.

Gracias.

Francisco R. Villatoro

Emilio, se llama “repulsor” pero no significa que haya repulsión, sino que lo que hay es ausencia de atracción. La idea es que si suponemos que el Grupo Local está rodeado por todas partes de una región de densidad constante y solo tenemos en cuenta los atractores como regiones de mayor densidad que nos atraen resulta que nuestra velocidad debería ser inferior a la observada. Hay que considerar que hay un vacío (región con densidad inferior a la media) para explicar la velocidad observada. Espero haberlo aclarado mejor.

Emilio Correa GonzalezEmilio Correa Gonzalez

Gracias por la respuesta.

Quiero creer que lo entiendo, aun así estaré muy atento para completar información, porque esta noticia me ha llamado mucho la atención.

Un saludo.

PelauPelau

Yo había interpretado el asunto en términos de expansión universal y Energía Oscura. En una región de baja densidad (muy vacía) la Energía Oscura puede hacer de las suyas sin oposición.

Por contra, una región muy densa es no sólo un atractor gravitacional sino que por eso mismo es además una región donde la Energía Oscura encuentra mayor oposición.

Así es como a nuestras espaldas hay una región del espacio-tiempo que se expande más rápido que la media (oficiando como repulsor) y a nuestro frente hay una región donde ocurre lo opuesto (atractor).

Un efecto parecido al de un Alcubierre Drive no FTL :)

¿Es esta interpretación incorrecta / incompatible?

PelauPelau

OK, fuera Energía Oscura. Me quedo pues con “repulsor” como ausencia de atracción gravitacional. ¡Si hasta es más fácil! :)

Muchas gracias. Saludos.

MariohMarioh

Dado tu comentario, me intriga algo, ……. Supongamos dos naves en el vacio, una respecto a la otra en reposo y a una cierta distancia. Las dos naves tienen un sistema de propulsion, y ambas disponen de 100 kilogramos de combustible. En determinado momento las dos deciden arrancar sus motores y acelerarse en forma rectilinea hasta que su combustible se agota. Durante la aceleracion ambas naves registran los efectos que se manifiestan sobre los cuerpos de los pilotos y sobre cuerpos de ensayos. Cuando el combustible se agota, los efectos de la aceleracion desaparecen y las dos naves se mantienen inmoviles una respecto a la otra. Las dos naves no registran ninguna diferencia antes y despues de la aceleracion. Teniendo en cuenta el teorema de la conservacion de la energia, donde estan los 100 kilogramos de combustible que gasto cada nave. En que se transfirmaron????????

Pedro Mascarós

Parece Marioh que estás intentando plantear un problema de tipo “Machiano”; para ello primero elimina una de las naves, quédate con una, después elimina cualquier elemento que le pueda servir de referencia al conductor de la nave, todo fuera, estrellas, planetas, materia oscura…y después elimina al narrador, es decir, imagina que tú eres el conductor de la nave.
Desde tu punto de vista estás parado, arrancas los motores y empiezas a acelerar…se agota el combustible…los efectos terminan y de nuevo te sientes parado, pues no hay nada que te indique que vas a velocidad constante respecto de nada…o sí…por que has perdido gases por el combustible quemado, y las moléculas de gas te van a servir de referencia. El combustible se ha ido quemando, has ido perdiendo masa que se ha convertido en gases y vibraciones en la nave…has perdido masa en reposo; y además tengas referencias o no las tengas, has modificado tu dirección respecto al eje temporal de tu propio sistema de referencia al acelerar, luego tu movimiento en el espacio tiempo no es el mismo que antes aunque no esté ni el tato para comprobarlo…no veo el problema.

PelauPelau

Más fácil:

Miras por la ventanilla de la nave y ves el caballo blanco de Napoleón flotando en el espacio, inmóvil respecto a tu nave, o sea el caballo viajando a la misma velocidad que tú. Ahora bien, para alcanzar esa velocidad tu nave ha debido quemar 100 Kg de combustible… pero, ¿y el caballo? ¿De qué color es???????? :)

Pedro Mascarós

Un chiste, Pelau: Va un tío a toda velocidad por el espacio con su nave espacial, y en eso que se topa con el culo de otra nave; en éste hay un cartel en letras pequeñas que dice “Si puede leer esto es que está muy cerca, y si además está viendo las letras de color azul,¡¡va demasiado rápido, desgraciado!!”

JoseJose

Tentativamente, un vacío sí podría actuar como repulsor al contener en su interior un efecto Casimir a escala cósmica que empuja las “placas” que le rodean. Sin todavía dar la razón a McCulloch, con su teoría MiHsC, pero podría ser algo parecida la causa de la repulsión observada.

Entiendo que este vació que nos cita el autor es alguno que ya conocemos desde hace tiempo como Giant Void (hay otros tres, ver https://en.wikipedia.org/wiki/Giant_Void). Cuando leí a McCulloch pensé que podría haber una relación entre el Giant Void y el Dark Flow, fenómenos ya conocidos desde hace tiempo. https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_flow y mira por donde, esta entrada de Francis relaciona un gran vacío con un flujo. Que conste que estuve a punto de meter una entrada a McCulloch sobre esto y la voy a hacer en breve, para que nos lo valore en su blog.

En resumen, este articulo creo confirma que un vacío sí que es repulsor, y lo claro es que por primera vez enlaza el Giant Void con el Dark Flow, algo que muchos sospechábamos.

La explicación quizá este por llegar, pero creo deberíamos dar al menos el beneficio de la duda a variantes de MOND que hablan de MI (Modificación de Inercia), mas que a las tradicionales MG (Modificación de Gravedad).

Yo no tomo partido por nada, pero un hecho incuestionable ya es que los investigadores empiezan a publicar cosas serias bajo el paraguas de MOND, y no me refiero solo al llanero solitario McCulloch:

http://iopscience.iop.org/article/10...5/2/233/pdf

miguelmiguel

La primera vez que leí algo del tema, recuerdo que fue con respecto a la gran muralla (gran atractor) … al final resulta que es un pigmeo con respecto al atractor Shapley. Hay un video por youtube de Lainakea que es muy recomendable, pone en lugar lo insignificantes que somos.

Miguel EspinosaMiguel Espinosa

Un poco off-topic y menos intelectual aún, pero la forma del supercúmulo de Laniakea parece una cabeza humana y las estructuras alrededor parecen los huesos de una cadera también humana.

Una pequeña pareidolia puesn.

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