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Una galaxia sin materia oscura pone en duda lo que sabemos sobre el universo

28-03-2018

Encontrar una galaxia sin materia oscura es buena evidencia de que la materia oscura existe.


Por: Luis Moctezuma

Dentro de las explicaciones que tenemos para cómo funciona el universo no dejan de aparecer excepciones. El 28 de marzo la revista Nature publicó un artículo en que se describe a una galaxia en la que parece no haber materia oscura y si la hay es en una proporción mucho menor a lo que estamos acostumbrados, su nombre es NGC1052–DF2. Sin la presencia de materia oscura la forma en cómo entendemos el universo tendrá que cambiar.

¿Qué es la materia oscura?

Hablar de materia oscura resulta confuso. Para explicar la forma en que funcionan las galaxias se recurre a este término. Se refiere a aquello que está ahí y no podemos observar. Todo aquello que existe en el universo y no podemos ver forma un grupo enorme de posibilidades que; sin embargo, demuestra estar ahí según las mediciones. Aunque no es visible, su presencia se reconoce por los efectos que produce en la materia que sí es visible: la materia bariónica.

            En 1974 surgió la necesidad de considerar que hay algo ahí, que no se ve pero hace notar su presencia. Esto fue gracias a las observaciones de Vera Rubin. Esta astrónoma estadounidense notó que las estrellas alejadas del centro en galaxias espirales se movían a la misma velocidad sin importar su distancia. Esa pequeña inconsistencia hizo notar que faltaba algo que proveyera gravedad. Así fue que se empezó a volver popular el término “materia oscura”.

            Lo que sabemos de la materia oscura es poco y ahora está en duda. Se considera que toda la materia oscura debe coincidir en dos aspectos. El primero es que su interacción con la materia visible es débil, de ahí que también se use el término WIMP, acrónimo de Weakly Interacting Massive Particles, que en español sería Partículas Masivas que Interactúan Débilmente. La otra característica es que se trata de materia fría.

            Se acepta teóricamente que para que nazca una galaxia y sus componentes la primera condición es que haya materia oscura. Según el modelo del Big Bang esta fue la primera que se concentró creando las condiciones de gravedad necesarias para que posteriormente se agregara la materia visible en forma de gas. Gracias a estas concentraciones fue posible que aparecieran las estrellas y galaxias.

¿Qué hace diferente a  NGC1052–DF2?

 Para describir esta galaxia se empleó el término “ultradifusa”. La distribución de la materia en ella es tan poco densa que se puede ver a través de ella. No fue fácil notarla a primera vista. Se encuentra en la constelación Cetus (la ballena) y es diferente a las galaxias a las que estamos acostumbrados.

            Es una galaxia grande y aparentemente despoblada, incluso se le compara con un fantasma. Su tamaño es similar al de la vía láctea y tiene casi 200 veces menos estrellas. Aunque existen variaciones sobre la cantidad de estrellas que puede alojar una galaxia, la proporción de estas fue 400 veces menor a lo que podría esperarse.

            Se cree que el 85 % de la masa en el universo es materia oscura y en NGC1052–DF2 parece que no hay o es muy poca. Como ejemplo, la Vía Láctea tiene una proporción pequeña de materia oscura en comparación con otras y se estima que es treinta veces más que la materia visible. Lo que se esperaría de una galaxia del mismo tamaño es que haya una gran cantidad de materia oscura pero al menos en esta galaxia “ultradifusa” parece que no es así.

            La materia oscura, si estuviera ahí, se haría notar en la velocidad a la que se desplazan sus estrellas alejadas del centro. El movimiento en las estrellas de NGC1052–DF2 es mucho más lento de lo que los cálculos en presencia de materia oscura predicen. Podemos imaginar a esta galaxia como un espacio muy amplio con pocas estrellas que se mueven lentamente.

La observación de las galaxias “ultradifusas"

Aunque NGC1052–DF2 es poco común, se tienen ubicadas otras galaxias con características similares. Inicialmente se le estudió desde el telescopio “Dragonfly Telephoto Array”, en Nuevo México. Posteriormente se confirmaron los resultados desde los observatorios Gemini Norte y W.M. Keck, ambos en Hawaii, así como el telescopio espacial Hubble.

            Lo que sigue para los astrónomos es buscar otra galaxia con características similares a las de NGC1052–DF2. Si aparecieran más casos como este habría que repensar los modelos en que basamos nuestro conocimiento del espacio. Por ahora se trata de un caso aislado, pero al ser una galaxia “ultradifusa” fue difícil notar que estaba ahí y quizá eso mismo nos esté pasando con otras.

 

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