Nuevas perspectivas sobre el problema de las galaxias sin materia oscura
12/11/2021 de Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) / Astronomy & Astrophysics
La galaxia NGC 1052-DF2, una de las galaxias que parecen carecer de materia oscura. Crédito: ESA/Hubble.
En el entorno de la galaxia NGC 1052 ocurre algo extraño: se han hallado varias galaxias muy débiles que, aparentemente, carecen de materia oscura. Los modelos de formación galáctica establecen que la materia oscura –un tipo de materia que no emite luz y solo interacciona gravitatoriamente– constituyó el germen de las galaxias que hoy observamos, de modo que esta anomalía suponía un grave problema. Ahora, un grupo científico encabezado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha hallado nuevas evidencias de que en realidad se trata de un problema de medición de distancias: estas galaxias podrían hallarse más cerca, de modo que su masa estelar estimada sería menor y, por lo tanto, su contenido de materia oscura sí se hallaría dentro de los parámetros normales.
«Gracias a datos del Dark Energy Camera Legacy Survey, junto con técnicas propias para la detección de objetos de bajo brillo extremo, hemos llevado a cabo una exploración sistemática en esta región. Y hemos hallado un gran número de galaxias de bajo brillo superficial que no habían sido observadas, incluyendo algunas de las galaxias más débiles detectadas hasta ahora», apunta Javier Román, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza el trabajo.
El análisis de estas nuevas y extremadamente débiles galaxias, así como del entorno en el que se encuentran, aporta evidencias robustas de la existencia de un grupo de galaxias más próximas en la línea de visión que el grupo de NGC 1052, al que pertenecerían estas galaxias sin aparente materia oscura. “Al encontrarse mucho más próximas a nosotros, la masa estelar estimada en estas galaxias decrecería considerablemente, lo que haría que estas galaxias pasaran a ser galaxias normales, con proporciones ordinarias de ambos tipos de materia”, indica Javier Román (IAA-CSIC).
Además, esta mayor proximidad resolvería otra de las anomalías de estas galaxias: algunos de sus cúmulos globulares, o agrupaciones muy compactas de estrellas viejas, mostraban una luminosidad muy superior a lo esperado. Si, en efecto, se hallan más cerca, su luminosidad también cae en los parámetros normales.
Según la teoría cosmológica más aceptada, antes de que se formaran las galaxias ya había concentraciones de materia oscura que sirvieron de aglutinante: el gas que daría lugar a las estrellas de las primeras galaxias se concentró en los grumos de materia oscura, y este tipo de materia sigue siendo mayoritario en las galaxias, en forma de enormes halos en torno a la materia luminosa. De hecho, constituye su “pegamento”: una de las evidencias de la existencia de materia oscura reside en que, si las galaxias solo estuvieran formadas por estrellas y gas, la fuerza gravitatoria sería insuficiente para explicar su dinámica, de modo que serían fácilmente disgregadas a lo largo del tiempo.
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