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NATURCIENCIA

Decían que la materia oscura está en todo el universo, pero encuentran galaxia que no la posee

Los astrónomos han encontrado otra galaxia fantasmal que parece estar desprovista de materia oscura. Los investigadores han informado de varios avistamientos de este tipo en los últimos años, cada vez que marcan las llamadas galaxias ultra difusas que pueden ser tan grandes como la Vía Láctea pero relativamente desprovistas de estrellas.

El último objeto, conocido como AGC 114905, es similar en tamaño a nuestra propia galaxia espiral, pero tiene 1.000 veces menos estrellas. Si alguna vez se confirma el estado libre de materia oscura de AGC 114905, los cosmólogos se verán obligados a reexaminar y tal vez incluso a abandonar algunas de sus teorías más preciadas en favor de explicaciones más exóticas de lo que constituye la masa invisible del universo.

“Diferentes tipos de galaxia que no son exactamente iguales, medida con diferentes técnicas, parecen estar contando una historia algo similar”, dice Pavel E. Mancera Piña de la Universidad de Groningen en los Países Bajos, miembro del equipo que estudió AGC 114905.

La historia es una de atípicos y rezagados que no se ajustan a las normas galácticas. “Sería increíble si estos extraños objetos finalmente nos dieran información sobre la naturaleza de la materia oscura”, dice el astrónomo de la Universidad de Yale, Pieter van Dokkum.

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Una caza intergaláctica de materia oscura

 

Las galaxias libres de materia oscura son anatema, especialmente porque los estudios de galaxias que parecen tener grandes cantidades de materia oscura son los que llevaron a los astrónomos a postular que nuestro universo está lleno de ella en primer lugar.

Por ejemplo, las velocidades a las que las estrellas y el gas en la cercana galaxia de Andrómeda gira alrededor del centro galáctico sugieren que debe haber mucha más materia presente de lo que parece, proporcionando el peso gravitacional para mantener visible en órbita.

Tales observaciones llevaron al modelo de cosmología Lambda-CDM (LCDM), donde Lambda se refiere a la energía oscura y CDM a la materia oscura fría, que se cree que se constituye alrededor del 27 por ciento del universo. (“Frío” en este contexto simplemente significa que las partículas putativas de materia oscura se mueven mucho más lentamente que la velocidad de la luz).

Como en el fondo cósmico de microondas, la luz sobrante de unos 380.000 años después del Big Bang. Pero las predicciones de estas simulaciones para los sucesos a escala de galaxias han resultado algo más difíciles de conciliar con las observaciones astronómicas.

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En las simulaciones de LCDM, las galaxias se forman cuando densos cúmulos de materia oscura en el universo primitivo actúan como “semillas” gravitacionales, absorbiendo aún más materia oscura para formar halos masivos en los que luego se unen enormes volúmenes de gas, dando lugar a estrellas.

Por lo tanto, de acuerdo con el modelo LCDM todas las galaxias deberían tener materia oscura en abundancia, con la mayor parte fuertemente concentrada en los centros galácticos. Pero incluso antes del descubrimiento de estas galaxias ultra difusas aparentemente libres de materia oscura, los estudios de galaxias enanas que orbitan alrededor de la Vía Láctea mostraron que estos diminutos satélites carecen de la “cúspide” central de marcada de materia oscura predicha por las simulaciones.

Los descubrimientos de “La libélula”

 

En 2018 van Dokkum, Shany Danieli y sus colegas enturbiaron aún más las aguas con el descubrimiento de una galaxia ultra difusa llamada Dragonfly-2 (libélula, en inglés).

Los investigadores encontraron esta galaxia utilizando Dragonfly Telephoto Array, un instrumento diseñado para observar objetos grandes y extremadamente débiles en el cielo nocturno. Pronto siguieron esto con el descubrimiento de otra galaxia llamada NGC 1052-DF4.

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Usando una variedad de telescopios, incluido el telescopio espacial Hubble y los telescopios de clase de 10 metros en el Observatorios Keck en la cima de Mauna Kea en Hawái, Van Dokkum y sus colegas midieron las velocidades de los cúmulos de estrellas asociados con estas galaxias.

A partir de esas velocidades, dedujeron la masa total de cada galaxia y encontraron que la materia normal (en este caso, principalmente estrellas) es suficiente para explicar las observaciones. Se necesita poca o ninguna materia oscura.

Muchos expertos tenían dudas. La controversia surgió de las incertidumbres en sus mediciones de que tan lejos están estas galaxias de la tierra, lo que ayuda a limitar la cantidad de materia normal luminosa que contiene.