¿Qué es un vacío cósmico? El solitario vacío de Boötes: sólo 60 galaxias en 330 millones de años luz

Los resultados de las observaciones astronómicas modernas muestran que el diámetro de nuestro universo observable es de unos 93 mil millones de años luz. Los científicos han descubierto cientos de miles de millones de galaxias en este rango, y la vasta Vía Láctea en la que nos encontramos. uno de ellos. Un miembro ordinario.

En la imaginación de todos, cientos de miles de millones de galaxias deben abarrotar todo el universo, pero este no es el caso. En realidad, hay muchas áreas de nuestro universo donde las galaxias generalmente están muy dispersas en este tipo de galaxias. El espacio se llama "vacío".

Los datos de detección científica muestran que si los humanos podemos volar fuera de la Vía Láctea, a 700 millones de años luz de distancia, podemos encontrar una región del espacio-tiempo con un diámetro de aproximadamente 330 millones de años luz. región espacio-temporal Se trata del famoso "Boötes Hollow".

La razón por la que este lugar se llama vacío es porque los científicos han descubierto que hay muy pocas galaxias en este vasto espacio. Sólo hay unas 60 galaxias en un rango de 330 millones de años luz. Sin comparación, no hay brecha. Debes saber que en otras direcciones del universo, en el mismo tamaño de espacio, el número promedio de galaxias es generalmente de más de 10.000.

Además de ser escasas en número, las distancias entre las 60 galaxias del vacío de Boötes también son muy lejanas, siendo la distancia media de más de 10 millones de años luz. En comparación, la Vía Láctea está a sólo 2,2 millones de años luz de la cercana galaxia de Andrómeda. Si en un planeta del vacío de Boötes existe una civilización inteligente, los científicos de esta civilización pueden pensar durante mucho tiempo que sólo existe una galaxia en el universo. Si la Vía Láctea en la que vivimos los humanos se encuentra en el centro del vacío de Boötes, los científicos no podrán descubrir ninguna galaxia extragaláctica antes de los años 1960.

Además del vacío de Boötes, ¿existen otras regiones similares en el universo? En 2007, los astrónomos estadounidenses descubrieron un nuevo vacío en la constelación de Eridanus, al suroeste de Orión. La distancia de este nuevo vacío a la Tierra es de entre 6 y 10 mil millones de años luz, y la longitud es de 5 a 1 mil millones de años luz. La ciencia lo ha llamado "el vacío de Eridanus". , y solo hay unas pocas existencias en él. Hay muy pocas galaxias.

Entonces, ¿qué es exactamente el vacío en el universo? A juzgar por la radiación cósmica de fondo de microondas, los "puntos fríos de color azul oscuro" que contiene probablemente sean agujeros gigantes. ¿Por qué es así? Porque cuando los fotones atraviesan un espacio donde la densidad de la materia es demasiado baja, su energía disminuye, dejando puntos fríos en el mapa de radiación cósmica de fondo de microondas.

¿Por qué hay tantos agujeros en el universo? Existe un concepto en astronomía cósmica llamado "isotropía". En pocas palabras, cuando miramos desde alrededor de la Tierra para observar el universo, encontraremos un número similar de galaxias, y estas galaxias están distribuidas de manera aproximadamente uniforme en el universo. Para ello, el telescopio Hubble ha fotografiado muchas veces el campo espacial profundo del universo, y estas imágenes también demuestran la exactitud de la "isotropía".

Sin embargo, las capacidades del Hubble son limitadas después de todo. Aunque las llamadas fotografías de campo profundo son enormes, en realidad son sólo una pequeña parte de todo el cielo y son sólo el resultado de una larga exposición de 1/. 6 de luna llena. Cuando los científicos utilizaron radiotelescopios para estudiar todo el cielo, descubrieron que la distribución de la materia en el universo no es aleatoria y uniforme, las galaxias se ven afectadas por la gravedad a gran escala del universo y forman estructuras similares a filamentos. Estas estructuras parecidas a filamentos utilizan supercúmulos como nodos para formar una "estructura de red cósmica".

Cuando observamos la "estructura cósmica" desde la perspectiva de todo el universo observable, estos filamentos se denominan la "Gran Muralla del Universo", y el área espacial entre los filamentos es lo que conocemos "El vacío del universo."

¿Cómo se forman estos agujeros? El nuevo modelo cosmológico intenta dar una respuesta a esta pregunta. En el modelo, la "materia bariónica" observable, es decir, la materia ordinaria, representa sólo el 5% de la masa del universo, mientras que la materia oscura representa el 25%. Materia oscura La proporción de energía es del 70%. Se puede ver que la materia oscura y la energía oscura no observables son la corriente principal del universo.

Los modelos cósmicos creen que grandes cantidades de materia oscura proporcionan gravedad adicional a las galaxias, lo que garantiza que las galaxias no se desintegren, mientras que la energía oscura compensa la gravedad a gran escala, asegurando que nuestro universo se acelere.

Por supuesto, para las galaxias y los cúmulos de galaxias, la aceleración de la expansión del universo no tiene un impacto evidente en ellos. Lo único que puede determinar el destino de los cuerpos celestes es la gravedad.

Las investigaciones creen que después del Big Bang ocurrido hace 13.800 millones de años, la simetría se rompió y la materia y la antimateria del universo no fueron completamente aniquiladas. Esta es una de las razones más importantes para la creación del universo actual. universo material. Pero la materia representa la masa, la masa representa la gravedad y la materia siempre está dominada por la gravedad. Como resultado, el hidrógeno se condensó en estrellas, las estrellas se juntaron en galaxias y las galaxias se convirtieron en enlaces bajo la influencia de la expansión cósmica y la materia oscura, formando finalmente la estructura de red cósmica que vemos hoy.

Se puede decir que la formación de la red cósmica se debe esencialmente a que hay muy poca materia ordinaria para llenar todo el universo. Después de todo, la materia ordinaria sólo representa el 4,9%, lo que es muy poco en comparación. materia oscura y energía oscura, por lo que la materia ordinaria no puede dar forma activa a este universo.

Cabe mencionar que el vacío de Boötes a menudo se confunde con la Nebulosa Barnard 68, porque la Nebulosa Barnard 68 es esencialmente una nebulosa oscura. Esta nebulosa oscura se parece mucho a un vacío cósmico, pero la nebulosa Barnard 68 está a solo 400 años luz de la Tierra y su área oscura tiene solo 0,5 años luz de diámetro. Por lo tanto, la nebulosa Barnard 68 y el vacío Bootes. son diferentes La diferencia es enorme.