Supercúmulo de Virgo

El Supercúmulo de Virgo (Virgo SC) o el Supercúmulo Local (LSC o LS) es una concentración masiva de galaxias que contiene el Cúmulo de Virgo y el Grupo Local, que a su vez contiene la Vía Láctea y las galaxias de Andrómeda, así como otras. Al menos 100 grupos y cúmulos de galaxias se encuentran dentro de su diámetro de 33 megaparsecs (110 millones de años luz). El Virgo SC es uno de los 10 millones de supercúmulos del universo observable y se encuentra en el Complejo de Supercúmulos Piscis-Cetus, un filamento de galaxias.

Un estudio de 2014 indica que el supercúmulo de Virgo es solo un lóbulo de un supercúmulo aún mayor, Laniakea, un referente más grande que compite con el término supercúmulo local centrado en el gran atractor.

Antecedentes

A partir de la primera gran muestra de nebulosas publicada por William y John Herschel en 1863, se supo que existe un marcado exceso de campos nebulares en la constelación de Virgo (cerca del polo norte galáctico). En la década de 1950, el astrónomo franco-estadounidense Gérard de Vaucouleurs fue el primero en argumentar que este exceso representaba una estructura similar a una galaxia a gran escala, acuñando el término "Supergalaxia local" en 1953, que cambió a "Supercúmulo local" (LSC) en 1958. (Harlow Shapley, en su libro de 1959 Of Stars and Men, sugirió el término Metagalaxia). el supercúmulo local (LS) era en realidad una estructura o una alineación fortuita de galaxias. El problema se resolvió con los grandes estudios de corrimiento al rojo de finales de los 70 y principios de los 80, que mostraron de manera convincente la concentración aplanada de galaxias a lo largo del plano supergaláctico.

Estructura

En un artículo completo de 1982, R. Brent Tully presentó las conclusiones de su investigación sobre la estructura básica del LS. Consta de dos componentes: un disco apreciablemente aplanado que contiene dos tercios de las galaxias luminosas del supercúmulo y un halo aproximadamente esférico que contiene el tercio restante. El disco en sí es un elipsoide delgado (~1 Mpc) con una relación eje largo/eje corto de al menos 6 a 1, y posiblemente hasta 9 a 1. Los datos publicados en junio de 2003 de la Encuesta de corrimiento al rojo de galaxias de campo de dos grados (2dF) de 5 años han permitido a los astrónomos comparar el LS con otros supercúmulos. El LS representa un supercúmulo típico pobre (es decir, que carece de un núcleo de alta densidad) de tamaño bastante pequeño. Tiene un rico cúmulo de galaxias en el centro, rodeado de filamentos de galaxias y grupos pobres. El Grupo Local está ubicado en las afueras de la LS en un pequeño filamento que se extiende desde el Cúmulo de Fornax hasta el Cúmulo de Virgo. El volumen del Supercúmulo de Virgo es aproximadamente 7000 veces mayor que el del Grupo Local o 100 mil millones de veces mayor que el de la Vía Láctea.

Distribución de galaxias

La densidad numérica de las galaxias en el LS cae con el cuadrado de la distancia desde su centro cerca del cúmulo de Virgo, lo que sugiere que este cúmulo no está ubicado al azar. En general, la gran mayoría de las galaxias luminosas (menos de la magnitud absoluta −13) se concentran en un pequeño número de nubes (grupos de cúmulos de galaxias). El noventa y ocho por ciento se puede encontrar en las siguientes 11 nubes (en orden decreciente de número de galaxias luminosas): Canes Venatici, Cúmulo de Virgo, Virgo II (extensión sur), Leo II, Virgo III, Cráter (NGC 3672), Leo I, Leo Minor (NGC 2841), Draco (NGC 5907), Antlia (NGC 2997) y NGC 5643. De las galaxias luminosas ubicadas en el disco, un tercio se encuentra en el Cúmulo de Virgo, mientras que el resto se encuentra en los Canes. Nube Venatici y Nube Virgo II, además del algo insignificante Grupo NGC 5643.

Las galaxias luminosas del halo también se concentran en un pequeño número de nubes (94% en 7 nubes). Esta distribución indica que "la mayor parte del volumen del plano supergaláctico es un gran vacío". Una analogía útil que coincide con la distribución observada es la de las pompas de jabón. Los cúmulos planos y los supercúmulos se encuentran en la intersección de las burbujas, que son vacíos grandes, aproximadamente esféricos (del orden de 20 a 60 Mpc de diámetro) en el espacio. Parece que predominan las estructuras filamentosas largas. Un ejemplo de esto es el supercúmulo Hydra-Centaurus, el supercúmulo más cercano al LS, que comienza a una distancia de aproximadamente 30 Mpc y se extiende a 60 Mpc.

Cosmología

Dinámica a gran escala

Desde finales de la década de 1980, ha sido evidente que no solo el Grupo local, sino todo lo que se encuentra a una distancia de al menos 50 Mpc, está experimentando un flujo masivo del orden de 600 km/s en la dirección del Norma Cluster. (Abel 3627). Lynden-Bell et al. (1988) apodaron la causa de esto como el 'Gran Atractor'. Ahora se entiende que el Gran Atractor es el centro de masa de una estructura aún más grande de cúmulos de galaxias, denominada 'Laniakea', que incluye el Supercúmulo de Virgo (incluido el Grupo Local), así como el Supercúmulo de Hidra-Centauro., el Supercluster Pavo-Indus y el Grupo Fornax.

Se encuentra que el Gran Atractor, junto con todo el supercúmulo, se mueve hacia el Supercúmulo Shapley, con el centro del Atractor Shapley.

Materia oscura

El LS tiene una masa total M ≈ 10¹⁵ M☉ y una luminosidad óptica total L ≈ 3×10¹² L☉. Esto produce una relación masa-luz de unas 300 veces la relación solar (M_☉/L_☉ = 1), cifra que es consistente con los resultados obtenidos para otros supercúmulos. En comparación, la relación masa-luz de la Vía Láctea es 63,8, suponiendo una magnitud absoluta solar de 4,83, una magnitud absoluta de la Vía Láctea de −20,9, y una masa de la Vía Láctea de 1,25×10 ¹² M_☉. Estas proporciones son uno de los principales argumentos a favor de la presencia de grandes cantidades de materia oscura en el universo; si no existiera la materia oscura, se esperaría una relación masa-luz mucho más pequeña.

Mapas

Mapa del universo cercano dentro de 100 millones de años luz de la Tierra, incluyendo una porción del Supercluster Sur en la parte inferior izquierda y el Supercluster Virgo a la derecha en coordenadas supergalácticas (haga clic en nombres de características para más información)

Los grupos de galaxias más cercanos proyectados en el plano supergaláctico (haga clic en nombres de características para más información)

Diagramas

Un diagrama de nuestra ubicación en el universo observable. ()Imagen alternativa.)