El comportamiento de una de las criaturas más humildes de la naturaleza y los datos de archivo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA han servido a los astrónomos para obtener un mapa tridimensional de la estructura web del universo.

Mapa de la web cósmica
© NASA, ESA y J. Burchett y O. Elek (UC Santa Cruz)
Mapa de la web cósmica generado a partir del algoritmo de la telaraña del moho mucilaginoso.
El organismo unicelular conocido como moho mucilaginoso (Physarum polycephalum) construye complejas redes filamentosas en forma de telaraña en busca de alimentos, siempre encontrando vías casi óptimas para conectar diferentes ubicaciones.

En el Universo, la gravedad construye también una vasta estructura de filamentos con forma de telaraña que une galaxias y cúmulos de galaxias a lo largo de puentes invisibles de gas y materia oscura de cientos de millones de años luz de largo.

Lo sorprendente es que hay una extraña semejanza entre las dos redes, una creada por la evolución biológica, la otra por la fuerza primordial de la gravedad, llamada por los astrónomos web cósmica.

La red cósmica creada por la gravedad es la columna vertebral a gran escala del cosmos: consiste principalmente en materia oscura que da forma a las galaxias.

Aunque la materia oscura constituye la mayor parte del Universo, no se puede ver.

Sin embargo, sabemos que la materia oscura está imbricada gracias al gas cósmico, resultado del Big Bang que se distribuye por el espacio creando una red de filamentos.

Como la materia oscura no se puede ver, los astrónomos han tenido dificultades para encontrar esos filamentos, porque el gas que les da forma es demasiado tenue para ser detectado.

Red del universo

Para resolver esta dificultad, los investigadores se inspiraron en el moho mucilaginoso para construir un mapa de los filamentos en el Universo local (dentro de los 100 millones de años luz de la Tierra) y encontrar el gas dentro de ellos.

Diseñaron un algoritmo informático, inspirado en el comportamiento del moho mucilaginoso, y lo integraron en una simulación informática del crecimiento de filamentos de materia oscura en el Universo.

A continuación, los investigadores aplicaron el algoritmo del moho mucilaginoso a los datos que contienen las ubicaciones de más de 37.000 galaxias cartografiadas por el proyecto de sondeo astronómico llamado Sloan Digital Sky Survey.

A partir de esa información, el algoritmo, que lo único que hace es decirle a un ordenador qué pasos dar para resolver un problema, obtuvo un mapa tridimensional de la estructura web del universo.

Luego, los astrónomos analizaron la luz de 350 cuásares lejanos catalogados en el Hubble Legacy Archive, que pone al alcance de los científicos los datos recopilados por el telescopio espacial Hubble, que orbita el exterior de la atmósfera terrestre desde 1990.

Los cuásares son como linternas cósmicas que reflejan los brillantes núcleos de galaxias activas alimentadas por agujeros negros.


Indicios de gas cósmico

Su luz brilla a través del espacio y de la red cósmica: por eso resultó de gran utilidad para buscar en su interior indicios del gas cósmico que articula todo el universo.

Y esa luz emanada por los cuásares fue la que permitió a los astrónomos descubrir la huella del gas de hidrógeno invisible dentro de los filamentos.

Esa huella estaba en puntos específicos de los filamentos creados por la gravedad.

Situados a propósito lejos de las galaxias, esos puntos fueron los que finalmente permitieron a los investigadores comprobar que realmente el gas cósmico es el que da estructura a la gran red de filamentos que forman el universo.

Hacía más de medio siglo que el gas cósmico había sido detectado por las huellas que dejaba en los filamentos, pero esta nueva investigación ha comprobado lo que hasta ahora solo era una hipótesis: que es el que da forma a la red cósmica.

Y todo gracias a un pequeño hongo que, sin saberlo, replica en su cotidianidad el mismo mecanismo de red que existe en el universo.
Referencia

Revealing the Dark Threads of the Cosmic Web. Joseph N. Burchett et al. The Astrophysical Journal Letters, Volume 891, Number 2. DOI:https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab700c