A la naturaleza no le gusta vacío, dice el refrán, pero nadie se lo cuenta al universo. El espacio está lleno de vacíos cósmicos: vastas regiones en gran parte libres de materia expuesta entre los hilos de material denso que forman la red cósmica.
En lugar de ser remansos vacíos con poco que estudiar, estas cavidades pueden contener la solución 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, una discrepancia observacional en la tasa de expansión del universo que ha estado causando dolores de cabeza a los astrónomos durante años.
“Con el vacío, tenemos el poder de resolver la mayoría de los acertijos cosmológicos interesantes”, dijo Alice Pisani, profesora investigadora de cosmología que trabaja en el Centro de Física de Partículas en Marsella (CPPM) del Centro Nacional Francés de Investigación Científica. Añadió que debido a que hay menos interferencia de la materia, hay una alta relación “señal-ruido” en términos de lo que los investigadores pueden observar.
La llegada de nuevos telescopios y simulaciones avanzadas ha hecho avanzar este campo, inspirando a una creciente comunidad de científicos de todo el mundo a especializarse en el vacío como laboratorio cosmológico único. Algunos expertos sugieren que podríamos estar viviendo en un vasto vacío, una posición que podría cambiar significativamente nuestra visión del universo.
Para los lugares definidos por la escasez, el espacio vacío es de gran importancia cosmológica, donde las leyes de la física se pueden observar con extraordinaria claridad.
“Desde un punto de vista cosmológico, este es un momento muy emocionante”, dijo Pisani.
¿Qué es el Vacío Cósmico?
Después del 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 enfrió y se volvió atómica, comenzaron a aparecer los tenues contornos de la red cósmica.
Durante miles de millones de años, la red atrajo gravitacionalmente nubes de gas, cúmulos de galaxias y otros objetos cósmicos hacia su andamiaje. A medida que se introduce más material en la red, los espacios entre sus filamentos se ensanchan, formando cavidades.
Se pueden abrir pequeños “subvacíos” entre cúmulos de galaxias, que pueden estar a sólo 10 o 20 millones de años luz de distancia. Pero el vacío podría ser mayor. Mucho más grande. El Vacío de Boötes, también conocido como la “Gran Nada”, se extiende a lo largo de más de 300 millones de años luz.
Llamarlo vacío cósmico podría ser “engañoso”, dice Pisani, “porque terminamos pensando que vacío significa vacío. Pero en realidad, el vacío que vemos nunca está vacío. Hay galaxias muy pequeñas y de baja masa en esa región menos densa”. El Vacío de Boötes, por ejemplo, contiene unas pocas docenas de galaxias, aunque todavía son muchas menos que las miles de galaxias que se esperan en un área de tamaño similar.
Debido a su relativa falta de material, el vacío cósmico permaneció invisible hasta finales de los años 1970. Hasta entonces, las posiciones de las galaxias se habían mapeado como puntos 2D en el cielo, pero el desarrollo de mapas de distribución de galaxias 3D reveló los contornos de la red cósmica por primera vez, revelando la existencia de espacio vacío.
En los últimos años, una serie de nuevos estudios con telescopios han provocado 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 cartografíen más de 100.000 vacíos en el espacio, proporcionando una visión sin precedentes de estas estructuras. Pero estos estudios todavía capturan sólo una pequeña fracción de los millones de vacíos que se cree que existen en el universo observable.
“Sólo en los últimos 10 años, este campo ha avanzado significativamente con las nuevas tecnologías”, dijo Nico Schuster, cosmólogo y experto en el vacío cósmico del CPPM. “Todo esto realmente nos permite observar más galaxias que nunca y realmente nos permite sondear, en última instancia, la red cósmica a profundidades mucho mayores, encontrar más espacio vacío y resolverlo mejor”.
