¿A qué velocidad se mueven las galaxias?

Entiendo que la pregunta se refiere a la velocidad de las galaxias respecto al resto del universo y no sobre, por ejemplo, la rotación de la galaxia alrededor de su propio eje. Lo primero que quería aclararte es que no se puede cuantificar una única velocidad para todas las galaxias. Se puede decir que cada galaxia se mueve a su manera. Y eso mismo ocurre con el resto de objetos que forman el universo, todo se mueve en él.

La velocidad de las galaxias depende de varios factores: su edad, dónde está ubicada y lo que tiene alrededor. La velocidad total depende de cómo se ve arrastrada por la propia velocidad de expansión del espacio en el universo (flujo de Hubble), porque ya sabemos que desde el Big Bang el cosmos se expande, lo que hace que el espacio entre los objetos crezca con el tiempo. Este es el factor que domina en el universo más lejano, en el más primigenio. Este universo más lejano es mucho más caótico que el actual y las galaxias de ese universo son las que se mueven más rápido, mucho más que las del universo actual.

Como te decía, no todas las galaxias se mueven a la misma velocidad, pero para que te hagas una idea, las que están alrededor de nuestra Vía Láctea se mueven, más o menos, en un rango de entre 100 y 2.000 kilómetros por segundo; las que están un poco más lejos, a unos 5.000 kilómetros por segundo y las más lejanas se pueden mover a más de 10.000 kilómetros por segundo.

Por ejemplo, la galaxia en la que se ha detectado por primera vez un agujero negro supermasivo, que se llama Messier 87, se mueve a unos 1.600 kilómetros por segundo y la nuestra, la Vía Láctea, viaja a 600 kilómetros por segundo. Son números muy altos porque estamos hablando de kilómetros por segundo. En el caso de la Vía Láctea, su velocidad es más o menos como viajar de Madrid a Cádiz en un chasquido.

A esta velocidad de arrastre por expansión del espacio en el universo hay que sumarle las velocidades que se desvían del alejamiento que imprime la expansión cósmica, lo que se conoce como movimiento peculiar (peculiar velocity en inglés). En este caso hablamos del movimiento/velocidad local de las galaxias dentro de su entorno. Por ejemplo, depende de si la galaxia está en un grupo, que son conjuntos de unas cincuenta galaxias, o está en un cúmulo, que son agrupaciones de centenares de galaxias juntas.

La Vía Láctea se mueve a esa velocidad de 600 kilómetros por segundo hacia una gran concentración de materia que se llama Gran Atractor y que está entre Virgo y Leo. Y esto es así debido a la gravedad que ejerce sobre ella este Gran Atractor.

Si además de estar en el universo e influida por su expansión y además de estar en un vecindario grande o pequeño, tiene alguna vecina, también se produce como una especie de danza entre ellas, acercamiento y alejamiento, que influye igualmente en su velocidad total. Eso es lo que le pasa, por ejemplo, a la Vía Láctea con Andrómeda (o más en general a las galaxias en proceso de interacción-fusión). Y eso también puede hacer que la velocidad cambie. Aunque estos cambios son por lo general relativamente pequeños, si los comparamos con la velocidad por expansión del espacio en el universo y con el movimiento peculiar debido al entorno.

Algo que puede sorprenderte es que mientras la velocidad de la Vía Láctea es unos 600 kilómetros por hora, la de Andrómeda es la misma, pero negativa. Y eso es así porque también hay que considerar la dirección del movimiento. Una cosa muy importante es el sistema de referencia, que es lo que nos dice si la velocidad es positiva o negativa. En la vida cotidiana es más fácil tener un punto fijo de referencia común, y por eso no usamos velocidades negativas. El signo de la velocidad nos indica hacia donde se mueve (si se acerca o se aleja de algo), ya que no podemos ir atrás en el tiempo o movernos en un espacio negativo que no existe. Pero cuando medimos la velocidad de las galaxias, el signo es importante, porque se debe al sistema de referencia que utilizamos.

Durante mucho tiempo fue complicado medir la velocidad de los objetos del universo por la dificultad de encontrar sistemas de referencia común cuando todo se está moviendo. Pero en la década de los años sesenta se descubrió una radiación fósil del Big Bang que lo llena todo, la radiación de fondo de microondas que apareció muy, muy poco después del Big Bang, se ha ido expandiendo con el universo y la encontramos en todos los sitios. Enfoquemos donde enfoquemos con el telescopio, ahí hay radiación de fondo de microondas. Y esta radiación que lo llena todo se puede considerar como el punto más fijo que podemos encontrar, también se mueve, pero es lo más constante que hay en el universo y todas las velocidades que te he mencionado en mi respuesta son en referencia a esta radiación de fondo cósmico.

Sara Cazzoli es doctora en astrofísica, investigadora del Instituto Astrofísico de Andalucía (CSIC)

Pregunta enviada por César Mesa

Coordinación y redacción: Victoria Toro

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