A unos 3.000 millones de años luz de la Tierra, en dirección a la constelación de Erídano, existe una región del universo que desconcierta a los cosmólogos desde hace años. Se la conoce como Vacío o Supervacío de Erídano y ocupa una extensión estimada de entre 500 y 1.000 millones de años luz, convirtiéndola en una de las mayores estructuras de baja densidad conocidas.
El interés por esta región aumentó cuando los científicos comprobaron que se encuentra aproximadamente en la misma dirección que el llamado Punto Frío del fondo cósmico de microondas, una anomalía detectada inicialmente por la misión WMAP de la NASA y estudiada posteriormente con mayor precisión por el telescopio espacial Planck de la ESA. Esta zona aparece ligeramente más fría que el promedio de la radiación que quedó como vestigio del universo primitivo, emitida unos 380.000 años después del Big Bang.
La coincidencia llevó a plantear una pregunta que todavía no tiene una respuesta definitiva: ¿puede una gigantesca región con menos materia explicar por qué esa parte del cielo parece anormalmente fría?
No está realmente vacío: tiene menos materia que el resto del universo
A pesar de su nombre, el Vacío de Erídano no es un enorme espacio completamente desprovisto de galaxias. Los relevamientos astronómicos indican que se trata de una subdensidad, es decir, una región donde la cantidad de galaxias y materia oscura sería aproximadamente entre un 20% y un 25% inferior al promedio cósmico.
Los estudios realizados mediante observaciones infrarrojas, mediciones de desplazamiento al rojo y cartografiados como los del Dark Energy Survey sugieren además que su estructura no sería perfectamente esférica. El vacío parece estar alargado a lo largo de nuestra línea de visión, lo que significa que la luz procedente del universo primitivo debe atravesar una enorme región con una distribución de masa diferente a la habitual antes de llegar hasta nosotros.
Esa geometría es importante porque la gravedad modifica ligeramente la energía de los fotones mientras cruzan grandes estructuras cósmicas, y ahí aparece uno de los mecanismos que podrían relacionar al supervacío con el misterioso Punto Frío.
La expansión del universo puede enfriar ligeramente la luz que lo atraviesa
Cuando un fotón entra en una región dominada por un determinado potencial gravitatorio, su energía cambia. En un universo estático, esa variación se compensaría al abandonar la zona, pero nuestro universo se está expandiendo de manera acelerada y esa expansión modifica el potencial gravitacional mientras la luz está atravesándolo.
Este proceso, conocido como efecto Sachs-Wolfe integrado, puede hacer que los fotones del fondo cósmico de microondas salgan de grandes vacíos con una cantidad ligeramente menor de energía, lo que se observa como una temperatura algo más baja.
El problema es que los cálculos realizados dentro del modelo cosmológico estándar, Lambda-CDM, indican que el Vacío de Erídano solo podría explicar aproximadamente entre el 10% y el 20% de la anomalía térmica. El Punto Frío alcanza alrededor de 70 microkelvins por debajo de la temperatura media del fondo cósmico, una diferencia demasiado grande para atribuirla únicamente al efecto gravitatorio del supervacío conocido.
El resto de la anomalía sigue sin una explicación definitiva
Esa diferencia mantiene abierto el debate. Una posibilidad es que el Punto Frío sea simplemente una fluctuación estadística extremadamente rara generada durante las primeras etapas del universo. Otra plantea que todavía no conocemos con suficiente precisión la distribución tridimensional de materia dentro y alrededor del Vacío de Erídano, por lo que su efecto podría ser más complejo de lo que muestran los modelos actuales.
Precisamente por eso futuras observaciones serán importantes. Misiones como Euclid de la ESA y el Observatorio Vera C. Rubin permitirán cartografiar con mucha mayor precisión las galaxias, filamentos y vacíos de esta región, ayudando a reconstruir cómo está distribuida la materia a enormes escalas.
El Vacío de Erídano, por tanto, no es simplemente un gigantesco agujero en el universo. Es una región con menos materia de la esperada que coincide con una de las anomalías más conocidas del cielo y que, aunque probablemente contribuya a ella, todavía no explica por completo por qué existe uno de los puntos más fríos del universo observable.
