STScI: El misterio de la materia oscura perdida de la galaxia
Esta imagen del telescopio espacial Hubble revela una galaxia inusual que los investigadores llaman una “galaxia transparente”. La bola de algodón cósmica gigante es tan difusa y sus estrellas antiguas están tan dispersas que a través de ella se pueden ver galaxias distantes en el fondo.
CRÉDITOS: CIENCIA: NASA, ESA, STScI, Zili Shen (Yale), Pieter van Dokkum (Yale), Shany Danieli (IAS) PROCESAMIENTO DE IMÁGENES: Alyssa Pagan (STScI)
Cuando los astrónomos que usaron el telescopio espacial Hubble de la NASA descubrieron una galaxia extraña que parecía no tener mucha materia oscura, algunos pensaron que el hallazgo era difícil de creer y buscaron una explicación más simple.
Después de todo, la materia oscura es el pegamento invisible que constituye la mayor parte de la materia del universo. Todas las galaxias parecen estar dominadas por ésta; de hecho, se cree que las galaxias se forman dentro de inmensos halos de materia oscura.
Entonces, encontrar una galaxia que carece de material invisible es una afirmación extraordinaria que desafía la sabiduría convencional. Tendría el potencial de alterar las teorías de formación y evolución de galaxias.
Para reforzar su hallazgo original, informado por primera vez en 2018 (Dark Matter Goes Missing in Oddball Galaxy (hubblesite.org), un equipo de científicos dirigido por Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, siguió su estudio inicial con un una mirada más robusta del Hubble a la galaxia, llamada NGC 1052-DF2. Los científicos se refieren a ésta simplemente como “DF2”.
“Nos arriesgamos con nuestras observaciones iniciales del Hubble de esta galaxia en 2018”, señaló van Dokkum. “Creo que la gente hizo bien en cuestionarlo porque es un resultado tan inusual. Sería bueno si hubiera una explicación simple, como una distancia incorrecta. Pero creo que es más divertido e interesante si en realidad es una galaxia extraña “.
La determinación de la cantidad de materia oscura de la galaxia depende de medidas precisas de qué tan lejos está de la Tierra.
Si DF2 está tan lejos de la Tierra como afirma el equipo de van Dokkum, el contenido de materia oscura de la galaxia puede ser solo un pequeño porcentaje. La conclusión del equipo se basa en los movimientos de las estrellas dentro de la galaxia; sus velocidades están influenciadas por la fuerza de la gravedad. Los investigadores encontraron que el número observado de estrellas representa la masa total de la galaxia y no queda mucho espacio para la materia oscura.
Sin embargo, si DF2 estuviera más cerca de la Tierra, como afirman algunos astrónomos, sería intrínsecamente más débil y menos masivo. La galaxia, por lo tanto, necesitaría materia oscura para explicar los efectos observados de la masa total.
Un mejor criterio
El miembro del equipo Zili Shen, de la Universidad de Yale, dice que las nuevas observaciones del Hubble les ayudan a confirmar que DF2 no solo está más lejos de la Tierra de lo que sugieren algunos astrónomos, sino también un poco más distante que las estimaciones originales del equipo.
La nueva estimación de la distancia es que DF2 es de 72 millones de años luz en comparación con 42 millones de años luz, según lo informado por otros equipos independientes. Esto coloca a la galaxia más lejos que la estimación original de Hubble 2018 de 65 años luz de distancia.
El equipo de investigación basó su nuevo resultado en exposiciones prolongadas con la cámara avanzada para estudios del Hubble, que proporciona una vista más profunda de la galaxia para encontrar una vara de medir confiable para precisar la distancia. Apuntaron a estrellas gigantes rojas envejecidas en las afueras de la galaxia que alcanzan el mismo brillo máximo en su evolución. Los astrónomos pueden usar el brillo intrínseco de las estrellas para calcular vastas distancias intergalácticas. “El estudio de las gigantes rojas más brillantes es un indicador de distancia bien establecido para las galaxias cercanas”, explicó Shen.
Las mediciones más precisas del Hubble solidifican la conclusión inicial de los investigadores de una galaxia deficiente en materia oscura, dicen los miembros del equipo. Entonces, el misterio de por qué al DF2 le falta la mayor parte de su materia oscura aún persiste.
“Para casi todas las galaxias que miramos, decimos que no podemos ver la mayor parte de la masa porque es materia oscura”, explicó van Dokkum. “Lo que ves es solo la punta del iceberg con Hubble. Pero en este caso, lo que ves es lo que obtienes. Hubble realmente muestra todo. Eso es todo. No es solo la punta del iceberg, es todo el iceberg “.
El artículo científico del equipo ha aparecido en The Astrophysical Journal Letters.
Leer más en el sitio web de Hubble.