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La Vía Láctea y Andrómeda colisionarán dentro de 4.500 millones de años

La Vía Láctea y la galaxia espiral de Andrómeda colisionarán dentro de 4.500 millones de años, según se aprecia en el primer mapa interactivo de la historia de 1.400 galaxias a lo largo de 13.000 millones de años. La Vía Láctea ha recorrido 30 millones de años luz para alejarse del Vacío Local, una región despoblada del universo que pierde materia a favor de las estructuras masivas que la rodean.

La Vía Láctea y Andrómeda colisionarán dentro de 4.500 millones de años

Un equipo internacional de astrónomos ha reconstruido en un mapa interactivo la historia de 1.400 galaxias a lo largo de los últimos 13.000 millones de años, lo que permite conocer mejor de dónde venimos y sobre todo a dónde vamos formando parte del universo. Los resultados se publican en Astrophysical Journal.

Las galaxias que nos rodean no están quietas, sino en constante movimiento, como nuestra Vía Láctea. Fue tratando de averiguar cuál ha sido su trayectoria que estos astrónomos consiguieron producir el más detallado mapa del universo, que refleja el movimiento y las órbitas de 1.400 galaxias que están alejadas de nosotros 100 millones de años luz,  durante la casi totalidad de la historia del Universo (13.800 millones de años).

Estas trayectorias, que se presentan en forma de una visualización interactiva, permiten comprender la historia de la formación de nuestra parte del universo y descubrir muchas cosas sobre su futuro.

Gracias a este mapa, podemos saber que la Vía Láctea ha recorrido una distancia de 30 millones de años luz en una carrera que la aleja progresivamente de una región poco poblada del universo conocida como el Vacío Local, que pierde materia a favor de las estructuras masivas que la rodean.

El Vacío Local es una amplia región del universo que rodea a la Vía Láctea y que tiene un diámetro aproximado de 150 millones de años luz y una profundidad de 230 millones de años luz. No sólo nuestro grupo local de galaxias, sino que también los supercúmulos de  Hércules y el  Supercúmulo de Coma están en las inmediaciones de este Vacío Local. Ahora sabemos cómo se ha alejado la Vía Láctea de esta región despoblada del universo.

El destino de la Vía Láctea está vinculado al de su vecina, la galaxia espiral de Andrómeda, nos descubre este mapa. Ya sabemos que la Vía Láctea se mueve a una velocidad de 630 kilómetros por segundo, o aproximadamente, a 2.3 millones de kilómetros por hora.

Gravitación vs expansión

El futuro de la Vía Láctea y de la espiral de Andrómeda se juega en la rivalidad entre dos fenómenos opuestos: de un lado, la gravitación, que tiende a colapsar las estructuras de ambas galaxias, y de otro lado, la expansión del universo, que obliga a las galaxias a alejarse la una de la otra a una velocidad proporcional a la distancia que las separa.

En el caso de la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda, la gravitación es la que domina: las órbitas calculadas predicen que ambas colisionarán dentro de 4.500 millones de años.

El principal atractor gravitacional que pesa sobre la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda, en la zona cartografiada, es el Cúmulo de Virgo,  situado a unos 60 millones de años luz de la constelación de Virgo. Este cúmulo contiene unas 1.300 galaxias (aunque puede que lleguen a ser hasta 2000) y posee una masa que es 6×1014 veces la masa del Sol.

Todas las galaxias que se encuentren a menos de 40 millones de años luz de su centro pueden ser atraídas por el Cúmulo de Virgo. La Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda están justo fuera de esa zona de atracción, en la que la expansión comienza a anular la gravedad.

Las trayectorias de estas galaxias se han calculado por el  principio de mínima acción, presupuesto básico de la mecánica clásica y de la mecánica relativista para describir la evolución a lo largo del tiempo del estado de movimiento de una partícula como un campo físico.

Action Dynamics of the Local Supercluster by Daniel Pomarede on Sketchfab

Visualización interactiva en 4D

En el mapa, estas órbitas se representan mediante una visualización interactiva en 4D, lo que permite al usuario no sólo explorar libremente el modelo desde cualquier ángulo y su deriva mientras se desarrollan las órbitas, sino también tomar el control de esta evolución temporal, pararla para observarla mejor o remontar en el tiempo para ver su evolución futura.

El mapa permite observar asimismo las grandes tendencias en la organización de los flujos de materia espacial. Por ejemplo, destacan los investigadores en un comunicado, se puede ver cómo va a seguir perdiendo materia el Vacío Local, o el flujo de las galaxias hacia los atractores situados a grandes distancias. Estas tendencias se exploran igualmente en un video que forma parte del artículo.

Al igual que los mapas de navegación, el atlas del universo se actualiza constantemente por este equipo internacional de astrónomos, que en 2014 descubrió las fronteras del continente de galaxias donde vivimos, Laniakea, el supercúmulo de galaxias al que pertenece nuestra galaxia, la Vía Láctea, y por lo tanto también el sistema solar y la Tierra.

En 2015 estos investigadores demostraron también la existencia de una gran autopista cósmica por la que viajan las galaxias satélites y han establecido un atlas de la red cósmica de velocidades a las que circulan las galaxias, lo que ha permitido reconstruir la evolución pasada y futura del rincón del universo en el que vivimos.

Referencia
Action Dynamics of the Local Supercluster. Astrophysical Journal 850 (2017) 207. doi.org/10.3847/1538-4357/aa9525

RedacciónT21

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