28 de marzo de 2018
28.03.2018
Astronomía

Descubren la primera galaxia sin materia oscura

Se trata de un hallazgo excepcional que desafía las ideas clásicas sobre la formación de las galaxias

28.03.2018 | 20:09
Composición de la galaxia NGC1052-DF2.

Un equipo de astrónomos ha descubierto una galaxia única, la primera de su tipo, que parece no contener virtualmente nada de materia oscura. Estos expertos aseguran que se trata de un hallazgo excepcional, ya que comúnmente se cree que las galaxias contienen más materia oscura que la materia ordinaria que compone las estrellas, el gas y el polvo de una galaxia.

Además, generalmente se acepta que las galaxias se formaron por primera vez a partir de concentraciones de materia oscura que actúan como "iniciadores de galaxias". Gravitacionalmente, atraen materia ordinaria, o bariónica, que eventualmente se instala dentro de la nube existente de materia oscura. Entonces, encontrar una galaxia sin materia oscura plantea la pregunta: si la galaxia no tiene materia oscura, ¿cómo se formó?

"Pensamos que todas las galaxias estaban compuestas de estrellas, gas y materia oscura mezcladas, pero con la materia oscura siempre dominando", dice el profesor Roberto Abraham, de la Universidad de Toronto, en Canadá, y coautor del artículo de este jueves de 'Nature' que describe el descubrimiento. "Ahora parece que al menos existen algunas galaxias con muchas estrellas y gas y casi ninguna materia oscura. Es bastante extraño", agrega.

Según el autor principal del artículo, el profesor Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale, "desafía las ideas estándar de cómo creemos que funcionan las galaxias". "Este resultado también sugiere que puede haber más de una manera de formar una galaxia", afirma este experto. La galaxia recién descubierta se llama NGC1052-DF2, o DF2 para abreviar. Además de la escasez de materia oscura, DF2 es inusual de otra manera: es aproximadamente del tamaño de nuestra Vía Láctea, pero contiene solo 1/200 el número de estrellas.

Primero se identificó como un objeto peculiar utilizando 'Dragonfly Telescope Array', un instrumento innovador para detectar objetos astronómicos muy débiles, concebido y construido por van Dokkum y Abraham. Dragonfly es una matriz multi-lente que utiliza teleobjetivos disponibles en el mercado con vidrio óptico especialmente recubierto que reduce la luz dispersa.

Habiendo crecido de una matriz de tres lentes en 2013, ahora comprende 48 lentes y es el telescopio más grande que refracta todo el mundo. Previamente, van Dokkum, Abraham y sus colaboradores usaron la matriz para descubrir una nueva clase de galaxias conocida como Ultra-Diffuse Galaxies (UDG). Una vez que el equipo identificó la naturaleza inusual de DF2, realizaron observaciones de seguimiento.

Sin una región densa central ni brazos espirales ni disco


Desde el 'W.M. Observatorio Keck', midieron la velocidad de los cúmulos de estrellas (llamados cúmulos globulares) dentro de DF2 y descubrieron que se movían más despacio de lo esperado. Utilizando estas velocidades, calcularon la masa de la galaxia y determinaron que las estrellas visibles, el gas y el polvo en DF2 representaban la mayor parte de la masa y que solo había 1/400 de la cantidad de materia oscura esperada.

Las observaciones de seguimiento con el Telescopio Espacial Hubble revelaron otras cualidades inusuales de DF2. A diferencia de las galaxias espirales típicas, DF2 no tiene una región central densa; ni brazos espirales ni un disco. Y a diferencia de las galaxias elípticas, no tiene un agujero negro central. "Pasé una hora simplemente mirando la imagen del Hubble -relata van Dokkum--. Esto es sorprendente: una masa gigantesca a la que se puede mirar. Es tan escasa que ves todas las galaxias detrás de ella. Literalmente, es una a través de la galaxia".

DF2 está ubicado en un grupo de galaxias que está dominado por una galaxia elíptica gigante designada NGC 1052. Los astrónomos especulan que el nacimiento y la formación de DF2 en el entorno dinámico del cúmulo podrían haber sido influenciadas por la galaxia gigante. O bien, un evento cataclísmico dentro de DF2, como una erupción de formación estelar, podría haber despejado la galaxia de todo su gas y materia oscura.

"Actualmente estamos llevando a cabo una investigación para encontrar más objetos como DF2", dice Abraham. "La libélula es buena para encontrar este tipo de objetos. Tal vez solo estamos viendo la punta del iceberg", concluye este investigador.

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