El universo está repleto de estructuras colosales, pero un equipo de astrónomos ha descubierto la mayor de todas: Quipu, una inmensa red de galaxias y cúmulos que se extiende por más de 1,3 mil millones de años luz. Su nombre es un homenaje a los incas y su sistema de cuerdas anudadas, utilizado para registrar información.
Este hallazgo, aceptado para publicación en la revista Astronomy & Astrophysics, es el resultado de un detallado estudio basado en datos de rayos X. Con un tamaño sin precedentes, Quipu pone a prueba nuestra comprensión de la estructura del cosmos. “Entre las cinco superestructuras más prominentes que hemos identificado, la más grande supera los 400 Mpc de longitud con una masa estimada en 2 × 10¹⁷ M⊙”, explican los investigadores en el artículo original. Pero ¿cómo se descubrió exactamente esta colosal estructura y qué implicaciones tiene?
Una estructura gigantesca oculta en los mapas del cosmos
Los astrónomos llevan décadas cartografiando el universo, pero las mayores estructuras cósmicas siguen siendo difíciles de detectar. Las superestructuras no son objetos sólidos, sino vastas concentraciones de cúmulos galácticos interconectados, difíciles de identificar con métodos tradicionales.
Para encontrar Quipu, el equipo liderado por Hans Böhringer, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, utilizó datos del CLASSIX Cluster Survey, un catálogo de cúmulos de galaxias detectados en rayos X. Estas observaciones permiten identificar las regiones más densas del universo, revelando patrones ocultos en el entramado cósmico.
El estudio analizó el cielo a distancias entre 130 y 250 megaparsecs (Mpc), buscando cúmulos de galaxias agrupados en largas estructuras. Aplicando un algoritmo de “friends-of-friends” (FoF), que une objetos cercanos en base a su distribución espacial, los investigadores identificaron cinco superestructuras, de las cuales Quipu es la más grande jamás registrada.
¿Por qué “Quipu”? Un tributo a los incas
El nombre Quipu proviene del antiguo sistema inca de cuerdas anudadas, utilizado para registrar datos numéricos y narrativos. La estructura cósmica descubierta recuerda visualmente a un quipu, con una gran línea central y filamentos laterales que la conectan con cúmulos más pequeños.
“Esta vista ofrece la mejor impresión de la superestructura como un largo filamento con pequeños filamentos laterales, lo que llevó a su denominación como Quipu”, escriben los autores en el artículo. Además, muchas de las observaciones de este estudio se realizaron en el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, donde se han encontrado registros de quipus históricos.
¿Cuánto “pesa” el Quipu cósmico? Su colosal masa y composición
El universo está compuesto en su mayoría por materia oscura, una sustancia invisible que solo podemos detectar a través de su influencia gravitatoria. Quipu y otras superestructuras actúan como nodos de este entramado cósmico, acumulando cúmulos galácticos y vastas cantidades de gas intergaláctico.
Se estima que Quipu tiene una masa de 200 cuatrillones de veces la del Sol. Para ponerlo en perspectiva, esto equivale a un tercio de toda la materia contenida en las galaxias del universo observable.
Según los datos del estudio, las cinco superestructuras descubiertas contienen el 45% de los cúmulos de galaxias conocidos, el 30% de las galaxias y el 25% de la materia total en esta región del universo, ocupando solo el 13% del volumen espacial. Este nivel de concentración sugiere que las superestructuras juegan un papel clave en la evolución del cosmos.
Efecto en el fondo cósmico de microondas y en la expansión del universo
Las superestructuras como Quipu no son meros cúmulos de galaxias, sino que afectan activamente el universo que nos rodea. Una de sus principales influencias es sobre el fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), la radiación remanente del Big Bang.
A medida que los fotones del CMB atraviesan regiones densas como Quipu, experimentan un cambio en su energía debido al efecto Sachs-Wolfe integrado (ISW). “Las superestructuras deberían producir una modificación en el fondo cósmico de microondas”, señala el estudio. Al analizar los datos del telescopio Planck, los científicos encontraron señales de este efecto, aunque con una baja significancia estadística.
Por otra parte, la presencia de una superestructura de esta magnitud podría distorsionar las mediciones de la constante de Hubble, que describe la tasa de expansión del universo. La gran masa de Quipu ejerce una atracción gravitatoria sobre galaxias cercanas, afectando su movimiento y complicando la separación entre expansión cósmica y movimientos locales.
Simulaciones del universo predicen estructuras como Quipu
¿Es Quipu una anomalía cósmica o algo esperado dentro de nuestros modelos del universo? Para responder a esta pregunta, los investigadores compararon sus observaciones con simulaciones basadas en el modelo Lambda-CDM, la teoría estándar de la cosmología.
Los resultados fueron sorprendentes: “Encontramos superestructuras con propiedades similares en simulaciones basadas en modelos de cosmología ΛCDM”, escriben los astrónomos. Esto significa que la presencia de Quipu es coherente con nuestra comprensión actual del universo, aunque sigue planteando preguntas clave sobre la formación y evolución de estas colosales estructuras.
¿Cuál es el futuro de Quipu?
A pesar de su escala monumental, Quipu no es eterna. Según el estudio, estas superestructuras están destinadas a fragmentarse en varias unidades colapsantes a lo largo de miles de millones de años.
“En la evolución futura del cosmos, estas superestructuras están destinadas a dividirse en varias unidades en colapso. Son, por lo tanto, configuraciones transitorias”, afirman los autores.
Sin embargo, en la actualidad, Quipu sigue siendo un elemento clave para comprender la estructura y evolución del universo. Su descubrimiento abre nuevas vías para investigar cómo se agrupa la materia a escalas cósmicas, y cómo estos gigantes invisibles afectan las mediciones fundamentales de la cosmología.
Referencias
- Böhringer, H., Chon, G., Trümper, J., Kraan-Korteweg, R. C., & Schartel, N. (2025). Unveiling the largest structures in the nearby Universe: Discovery of the Quipu superstructure. Preprint en arXiv:2501.19236.
Cortesía de Muy Interesante
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