Astrónomos descubren una extraña galaxia sin materia oscura

Hace tres años, Filippo Fraternali y sus colegas descubrieron media docena de galaxias misteriosamente dispersas, que parecían ciudades de estrellas y gas en expansión. Pero a diferencia de casi todas las demás galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea, no parece estar atrapada en grandes cúmulos de materia oscura, que normalmente combina estos capitales estelares con su gravedad. Los científicos eligieron una para acercarse, una galaxia de tamaño modesto a unos 250.000 años luz de distancia, y apuntaron hacia ella 27 antenas de radiotelescopio del Very Large Array en Nuevo México.

Después de recopilar 40 horas de datos, mapearon estrellas y gases y confirmaron lo que insinuaban las instantáneas anteriores: “El contenido de materia oscura que inferimos en esta galaxia es mucho más pequeño de lo que cabría esperar”, Fraternali, astrónomo del Instituto Astronómico Kapteyn. en la Universidad de Groningen en los Países Bajos. Si el equipo o sus competidores encuentran otras galaxias similares, podría representar un desafío para los científicos. En vista de oscuro Tema, la perspectiva dominante en este campo durante al menos 20 años. Fraternali y su equipo publicar sus resultados en diciembre en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

Con base en décadas de observaciones con telescopios y simulaciones por computadora, los científicos han llegado a pensar en la materia oscura como el esqueleto oculto del universo. Sus “articulaciones” son enormes grupos de partículas invisibles que albergan galaxias grandes y pequeñas. Pero Fraternali no es el primero en insinuar una excepción a esta regla. Hace unos años, Peter van Dokkum, astrónomo de la Universidad de Yale, y sus colegas Descubrir Galaxias similares con telescopio Hubble También parece carecer de materia oscura. “Estas galaxias que encontramos en 2018 han generado mucha controversia, discusión y trabajo de seguimiento porque fueron inesperadas y difíciles de explicar”, dice van Dokkum.

Esas otras galaxias vivían en un entorno abarrotado, donde las galaxias vecinas más grandes vuelan con frecuencia, posiblemente atrayendo materia oscura con ellas. Por el contrario, la galaxia Fraternali está completamente aislada y no tiene vecinos problemáticos, por lo que la escasez de materia oscura no puede explicarse de esta manera. “Pueden ser muy importantes”, dice van Dokkum. ¿Cómo se juntan las estrellas y el gas en ese lugar sin la ayuda de la materia oscura?

Estos extraños objetos han llegado a ser llamados “galaxias superexpandibles”. Son valores muy extremos: en cuanto a su masa, son muy pequeños, pero están dispersos a grandes distancias. Algunas son del tamaño de la Vía Láctea, pero con cien estrellas o menos. Son tan transparentes que es difícil espiarlos en el cielo nocturno. “Es más débil en el medio, por lo que es más difícil de detectar. Gracias a mejores telescopios y observaciones más profundas, se está volviendo cada vez más popular”, dice Miria Montes, astrónoma del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore y experta en este tipo de galaxias.

A partir de la década de 1960, la astrónoma estadounidense Vera Rubin y otros revelaron por primera vez la posibilidad de materia invisible u “oscura” al medir qué tan rápido giran alrededor del centro las estrellas en las galaxias, mostrando que las estrellas internas giran a diferentes velocidades que las externas. Con base en la rotación de esas estrellas, los científicos calcularon cuánta masa tendría que tener la galaxia para mantenerla girando constantemente, en lugar de ser arrojada al espacio. Para muchas galaxias, esa masa era varias veces mayor que la masa de todas las estrellas juntas. Los científicos resolvieron el problema deduciendo la existencia de algún tipo de materia oscura, que no emite ni refleja luz, y que debería constituir el resto de la masa que mantiene unida a la galaxia.