La galaxia sin apenas materia oscura que desconcierta a los científicos

Si los astrónomos han descubierto una galaxia no oscura, supone una prueba sólida de que la materia oscura es real.

Monday, April 2, 2018,
Por Nadia Drake - National Geographic
Galaxias
Las galaxias llenan el cosmos en una imagen del universo profundo sacada por el telescopio espacial Hubble. Una investigación de una galaxia a 65 millones de años luz de distancia sugiere que le falta una parte fundamental de la receta galáctica normal: la misteriosa sustancia conocida como materia oscura.
Fotografía de NASA, ESA y HST Frontier Fields

Una inusual galaxia muy, muy lejana tiene desconcertados a los astrónomos, no por lo que contiene, sino por lo que le falta.

¿Qué es?

A unos 65 millones de años luz de distancia, la galaxia llamada NGC1052-DF2 es tenue y difusa, con aproximadamente dos centésimas de la masa de nuestra Vía Láctea.

Normalmente, no toda la masa de una galaxia es visible. Además de una mezcla de materia normal —como estrellas, planetas y manatíes—, se suele esperar que las galaxias contengan materia oscura, una sustancia invisible que compone la mayor parte de la masa del universo. Aunque no podemos observarla de forma directa, sabemos que la materia oscura está ahí porque podemos ver cómo afecta su gravedad a la materia ordinaria.

Basándose en el porcentaje en otras galaxias, una galaxia aislada como NGC1052-DF2 debería tener cien veces más materia oscura que materia normal. Pero esta parece no tener... casi ninguna, según informan los científicos en la revista Nature.

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¿Cómo lo han averiguado?

Empleando una serie de telescopios llamados Dragonfly Telephoto Array, un equipo dirigido por Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale, observó de cerca la galaxia NGC1052-DF2. Siguiendo el movimiento de 10 cúmulos estelares incrustados, el equipo determinó la cantidad de masa que contiene la galaxia. Y, sorprendentemente, tiene casi la misma cantidad de masa que esperarían ver solo en las estrellas de la galaxia.

«Pensábamos que la materia oscura no era un componente opcional de las galaxias», afirma van Dokkum, señalando que el equipo ha descubierto otras galaxias igualmente sorprendentes que estudiar.

¿Por qué es importante esta observación?

Una observación extraña no niega necesariamente una teoría. Pero descubrir una galaxia que más o menos carece de materia oscura sugiere sin duda una serie de aspectos sugerentes. En primer lugar, desafía ideas sobre la formación de las galaxias.

«Según la teoría moderna de la formación de las galaxias, nuestra interpretación es que las galaxias se forman en un halo de materia oscura», explica Risa Wechsler, de la Universidad de Stanford. «Existe una relación bastante estrecha entre la cantidad de estrellas que se forman y la materia oscura, al menos cuando la galaxia se forma».

En otras palabras, sin materia oscura, no hay galaxia.

Van Dokkum y sus colegas describen varias hipótesis que podrían explicar la formación y la evolución de esta galaxia sin materia oscura, pero la verdad es que ninguna de ellas le convence. Wechsler está igualmente perpleja y dice que, si resulta que las galaxias pueden formarse sin materia oscura, sería increíble.

«Necesitaría replantearme qué es una galaxia», afirma.

Paradójicamente, la ausencia de materia oscura en este conglomerado estelar en particular también sugiere que, de hecho, la materia oscura existe.

En teorías que proponen alternativas a la materia oscura, como modificaciones a nuestra interpretación de la gravedad, lo que sea que imite la señal de la materia oscura no es algo que se pueda apagar o encender, sino que siempre debería estar ahí. Por eso van Dokkum afirma que «al no detectar materia oscura, hemos probado su existencia».

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