Los vacíos cósmicos pueden contener los mejores secretos del universo

La naturaleza aburre a el vacío, así dice el dicho, pero nadie lo dijo en el universo. El espacio está lleno de huecos cósmicos: vastas regiones mayoritariamente libres de materia que se han abierto entre densos hilos de material que forman una red cósmica.

Lejos de ser remansos vacíos con poco por estudiar, estos vacíos pueden contener soluciones a algunos de los misterios cósmicos más persistentes, como el comportamiento de la gravedad, la naturaleza de la energía oscura y la llamada tensión de Hubble, un desajuste observacional en la tasa de expansión del universo que ha causado dolores de cabeza a los astrónomos durante años.

"Con los vacíos, tenemos el poder de abordar la mayoría de los interesantes enigmas cosmológicos", dice Alice Pisani, profesora de investigación en cosmología que trabaja en el Centro de Física de Partículas de Marsella (CPPM) del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia. Añade que al existir menos interferencias de la materia, existe una relación "alta señal/ruido" en cuanto a lo que los investigadores pueden observar.

La llegada de nuevos telescopios y simulaciones avanzadas ha sobrealimentado este campo, inspirando a una comunidad creciente de científicos de todo el mundo a especializarse en los vacíos como laboratorios cosmológicos únicos. Algunos expertos argumentan que incluso podemos vivir dentro de un vacío colosal, una posición que puede alterar nuestra visión del universo de formas consecuentes.

Para los sitios definidos por el escaso, los vacíos se están convirtiendo en pesos pesados ​​cosmológicos, donde las leyes de la física pueden observarse con una claridad inusual.

"Desde el punto de vista de la cosmología, es un momento muy emocionante", dice Pisani.

¿Qué son los huecos cósmicos?

Tras el Big Bang, el universo era una sopa uniforme de partículas subatómicas. Pero a lo largo de millones de años, a medida que la materia se enfriaba y se estabilizaba en átomos, los contornos tenues de la red cósmica empezaron a emerger.

Durante miles de millones de años, la red atrajo gravitacionalmente nubes de gas, cúmulos de galaxias y otros objetos cósmicos hacia su andamio. A medida que se introduce más materia en la red, los huecos se han ampliado entre sus filamentos, formando huecos.

Pequeños "subbuids" pueden abrirse entre cúmulos de galaxias, donde podrían tener sólo 10 o 20 millones de años luz de diámetro. Pero los huecos pueden aumentar. Mucho mayor. El Vacío de Boötes, también conocido como el "Gran Nada", se extiende a lo largo de más de 300 millones de años luz.

Nombrarlos vacíos cósmicos puede ser "engañoso", dice Pisani, "porque acabamos pensando que un vacío significa vacío. Pero, de hecho, los vacíos que miramos nunca están vacíos. Hay galaxias muy pequeñas de poca masa dentro de estas regiones poco densas". El Vacío de Boötes, por ejemplo, contiene unas cuantas docenas de galaxias, aunque todavía son mucho menos de los miles que se esperarían en un área de tamaño similar.

Al estar relativamente desprovistos de material, los huecos cósmicos permanecieron fuera de la visión observacional hasta finales de los años setenta. Hasta ese momento, las posiciones de las galaxias se habían cartografiado como puntos 2D en el cielo, pero el desarrollo de mapas 3D de distribución de galaxias reveló por primera vez los contornos de la red cósmica, exponiendo la presencia de huecos.

En los últimos años, una serie de nuevos estudios telescopios han dado origen a una explosión de nuevos descubrimientos de vacíos, como el Dark Energy Survey Instrument (DESI) en Arizona y el telescopio espacial europeo Euclid. Se espera que estos instrumentos cartografiarán más de 100.000 huecos en el espacio, ofreciendo una visión sin precedentes de estas estructuras. Sin embargo, estas encuestas todavía sólo capturarán una fracción de los muchos millones de vacíos que se estima que existen en el universo observable.

"En los últimos 10 años, el campo evolucionó de forma significativa con las nuevas tecnologías", dice Nico Schuster, cosmólogo y experto en vacío cósmico del CPPM. "Todo esto realmente nos permite observar muchas más galaxias de las que podríamos antes, y esto realmente nos permite explorar, por último, la red cósmica a una profundidad mucho más profunda y encontrar más vacíos y resolverlos mejor".