Las galaxias sin materia oscura desconciertan a los astrónomos

Las galaxias sin materia oscura desconciertan a los astrónomos

Conjunto de galaxias captadas por el Hubble que son inusuales porque parecen no tener materia oscura.
| Space Telescope Science Institute Office of Public Outreach

Tendrían su origen en una colisión cósmica que ocurrió hace 8.000 millones de años

Una colosal colisión cósmica que tuvo lugar hace 8.000 millones de años podría haber creado dos galaxias insólitas, descubiertas en 2018 y 2019, así como 11 galaxias más que están sin materia oscura a 65 millones de años luz de la Tierra.

Los astrónomos han encontrado una explicación para dos galaxias, DF2 y DF4, que apenas contienen materia oscura, un enigma que ha intrigado a los astrónomos durante años.

DF2 y DF4 orbitan una galaxia más grande llamada NGC 1052, ubicada aproximadamente a 65 millones de años luz de la Tierra. Fueron descubiertas en 2018 y 2019 por el astrónomo holandés Pieter van Dokkum.

El descubrimiento fue totalmente inesperado, porque los astrónomos creen que las galaxias no pueden formarse sin la atracción gravitacional de la hipotética materia oscura, cuya existencia nunca se ha confirmado: solo se ha deducido de los efectos gravitacionales que ejerce sobre estrellas o galaxias.

Sin embargo, se ha especulado con que esas galaxias sin materia oscura serían el producto de la colisión entre dos galaxias ricas en gas. En esa colisión, el gas se comprime, se dispersa lentamente y se separa de la materia oscura. Las nuevas estrellas se forman entonces a partir de ese gas disperso y lo mismo podría haber ocurrido con DF2 y DF4, según esta teoría.

Hipótesis confirmada

Una nueva investigación ha confirmado ahora esta hipótesis. Desarrollada también por Van Dokkum y su equipo, ha desarrollado un curioso ejercicio: analizó los movimientos que alejan a DF2 de DF4 a una velocidad de 358 kilómetros por segundo y los rebobinaron hacia atrás en el tiempo.

Y descubrieron que esos desplazamientos corresponden a movimientos simulados de otras galaxias que se formaron a partir de una colisión entre otras galaxias que tuvo lugar hace unos 8.000 millones de años.

En un artículo publicado en Nature, estos astrónomos afirman que esa colisión cósmica no solo habría creado las dos galaxias sin materia oscura, sino también entre siete y 11 galaxias más, así como otras estructuras cósmicas cercanas a NGC 1052: todas podrían haber surgido de la misma colisión de la que proceden DF2 y DF4 y de la misma forma.

La suposición de que todas las estructuras descubiertas en este modelo pueden ser restos de ese antiguo impacto cósmico, todavía debe verificarse antes de considerarla concluyente, advierten los investigadores.

Según simulaciones efectuadas por otros astrofísicos, alrededor del 30% de las galaxias centrales masivas, con al menos 1.011 masas solares, albergan como mínimo una galaxia satélite carente de materia oscura.

Más luz sobre la materia oscura

Pero aún así, el análisis retrospectivo realizado por Van Dokkum tiene ya un significado relevante: estudiar las secuelas de la antigua colisión que dio lugar a DF2 y DF4 y a su constelación de galaxias podría arrojar luz sobre cómo se comportó la materia oscura antes, durante y después del evento.

Por extraño que parezca, las galaxias sin materia oscura en realidad proporcionan evidencia de la existencia de materia oscura, explica Van Dokkum a NRC Handelsblad.

“Algunos científicos sugieren que la materia oscura no existe. No creen que se necesite masa adicional para explicar la cantidad de gravedad, pero argumentan que la gravedad en sí misma funciona de manera diferente a lo que pensamos. Pero si las leyes de la gravedad fueran realmente diferentes, cabría esperar que esto fuera cierto para todas las galaxias. No se pueden omitir las leyes de la física en un lugar y no en otro”.

Nuevo laboratorio

Añade que el sistema que han ideado para explicar el misterioso origen de dos galaxias insólitas podría utilizarse para probar la naturaleza de la materia oscura, lo que tal vez podría lograrse a través del recién estrenado Telescopio Espacial James Webb.

Esa antigua colisión galáctica podría usarse asimismo como un "nuevo laboratorio" para comprender si la materia oscura interactúa consigo misma, dice al respecto Go Ogiya, astrónomo de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China, citado por Nature.

La citada revista también destaca que la propuesta de Van Dokkum y su equipo hace predicciones comprobables y que tiene visos de ser cierta, pero al mismo tiempo muestra algunas reservas sobre su potencial futuro.

Como ejemplo, cita a Ignacio Trujillo, astrónomo del Instituto de Astrofísica de Canarias: considera que DF2 y DF4 están más cerca de la Tierra de lo que sugieren las mediciones de Van Dokkum y que, por lo tanto, contienen más materia oscura de lo que parecía al principio.

Referencia

A trail of dark-matter-free galaxies from a bullet-dwarf collision. Pieter van Dokkum et al. Nature, Volume 605, pages435–439. (2022). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-04665-6

cerrar
Sport

SPORT.es

Descarga gratis la app en tu móvil