Una galaxia que carece de materia oscura tiene a los astrónomos desconcertados

Una imagen de la galaxia NGC 1052-DF2 tomada por el telescopio espacial Hubble. Fotografía: Pieter van Dokkum / AP

Una galaxia distante que parece completamente desprovista de materia oscura ha desconcertado a los astrónomos y ha profundizado el misterio de la sustancia más elusiva del universo.

La ausencia de materia oscura en un pequeño pedazo del espacio podría no ser un problema, dado que los astrónomos nunca han observado directamente la materia oscura en ninguna parte. Sin embargo la mayoría de las teorías actuales del universo, sugieren que en todas partes en que se encuentre materia común, la materia oscura también debería estar latente, lo que hace que la galaxia recién observada sea una intrigante excepción.

«Algo como esto nunca se ha visto», dijo el autor principal del estudio, profesor Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale. «Desafía las ideas estándar sobre cómo creemos que se forman las galaxias», agregó.

La existencia de la materia oscura se infiere de su influencia gravitacional sobre los objetos visibles, lo que sugiere que domina sobre la materia ordinaria en una proporción de 5: 1.

Algunas de las evidencias más claras provienen del rastreo de estrellas en las regiones exteriores de las galaxias, que consistentemente parecen estar orbitando más rápido que su velocidad de escape, que es la velocidad límite a la cual deben liberarse de los enlaces gravitacionales que las mantienen en su lugar y en su honda en el espacio. Esto sugiere que hay estrellas invisibles, pero sustanciales, sosteniendo a la masa en órbita.

En la Vía Láctea hay alrededor de 30 veces más materia oscura que la materia normal. Las últimas observaciones se centraron en una galaxia ultradifusa -galaxias fantasmales grandes pero apenas con estrellas- llamada NGC 1052-DF2.

El equipo rastreó los movimientos de 10 cúmulos de estrellas brillantes y descubrió que viajaban muy por debajo de las velocidades esperadas. «Básicamente se ven como si estuvieran quietas», dijo van Dokkum, quien publicó su trabajo en Nature.

Las velocidades dieron una estimación superior 400 veces menor de lo esperado para la masa galáctica. «Si hay alguna materia oscura, es muy poco», explicó van Dokkum. «Las estrellas en la galaxia pueden dar cuenta de toda la masa y no parece haber espacio para la materia oscura», señaló.

Paradójicamente, los autores dijeron que el descubrimiento de una galaxia sin materia oscura cuenta como evidencia de que probablemente exista. Una explicación que compite con las estrellas en órbita rápida, es que la forma en que la gravedad cae con la distancia ha sido malentendida, pero si este fuera el caso, todas las galaxias deberían seguir el mismo patrón.

Andrew Pontzen, cosmólogo del University College de Londres que no participó en el trabajo, dijoque «las teorías alternativas de la gravedad tienden a ajustarse para reproducir galaxias típicas, lo que significa que pueden luchar para dar cuenta de algo nuevo o inusual».

La observación también plantea preguntas sobre cómo se formaron las galaxias en primer lugar. La mayoría de las narrativas actuales sugieren que debido a que la materia oscura domina el universo, los parches ligeramente más densos de la materia oscura habrían proporcionado las semillas iniciales para que las cosas se agruparan en el universo temprano y eventualmente terminaran como estrellas y galaxias.

«Toda esta historia es una de materia oscura que es el andamiaje sobre el que está construida cada galaxia», dijo van Dokkum. «No es solo un componente de una galaxia, como un brazo espiral, es más como el esqueleto fundamental que subyace en toda la estructura del universo», explicó.

Van Dokkum y sus colegas identificaron la galaxia NGC 1052-DF2 usando una instalación de bajo presupuesto llamada Dragonfly Telephoto Array, en Nuevo México, que diseñaron a partir de 48 cámaras comerciales y lentes estilo paparazzi.

Las imágenes iniciales mostraban una mancha fantasmagórica en el cielo nocturno, pero al observarla más de cerca con los telescopios ‘Gemini Multi Object Spectrograph’ y ‘Keck’, pudieron distinguir cúmulos de estrellas dentro de la galaxia y rastrear sus movimientos. El equipo ahora está mirando otras galaxias ultradifusas para ver si otras tienen deficiencia similar en materia oscura.

El Ciudadano, vía The Guardian