Enigma cósmico: la primera galaxia descubierta sin materia oscura deja perplejos a los científicos

Enigma cósmico: la primera galaxia descubierta sin materia oscura deja perplejos a los científicos

ISLAS CANARIAS, España — Un enigma galáctico deja perplejos a un equipo de investigadores. Científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias y la Universidad de La Laguna han descubierto que la galaxia NGC 1277 no contiene materia oscura.

En el modelo estándar actual de cosmología, las galaxias masivas contienen cantidades sustanciales de materia oscura, un tipo de materia que no interactúa de la misma manera que la materia normal. La única evidencia de su existencia es la fuerte atracción gravitacional que ejerce sobre las estrellas y el gas cercanos, que es observable.

Esta es la primera vez que una galaxia masiva, cuya masa es varias veces mayor que la de la Vía Láctea, no muestra evidencia de este componente invisible del universo. “Este resultado no coincide con los modelos cosmológicos actualmente aceptados, que incluyen la materia oscura”, afirma en un estudio el investigador principal Sebastién Comerón. comunicado de prensa.

NGC 1277 se considera un prototipo de «galaxia reliquia», lo que significa que no ha tenido interacciones con sus vecinas. Este tipo de galaxias son muy raras y se consideran remanentes de galaxias gigantes formadas en los primeros días del universo.

Galaxia libre de materia oscura NGC 1277, ubicada cerca del centro del cúmulo de Perseo, a 240 millones de años luz de la Tierra. (Crédito: NASA, ESA y M. Beasley (IAC))

«La importancia de las galaxias reliquias para ayudarnos a comprender cómo se formaron las primeras galaxias es la razón por la que decidimos observar NGC 1277 con un espectrógrafo de campo integral», dice Comerón. «A partir de los espectros, generamos mapas cinemáticos que nos permitieron determinar la distribución de la masa dentro de la galaxia en un radio de aproximadamente 20.000 años luz».

El equipo descubrió que la distribución de masa en NGC 1277 era simplemente la distribución de estrellas y dedujo que dentro del radio observado no podía haber más del 5% de materia oscura. Sin embargo, los modelos cosmológicos actuales predicen que una galaxia con la masa de NGC 1277 debería tener al menos el 10 por ciento de su masa en materia oscura, con un máximo del 70 por ciento.

“Esta discrepancia entre las observaciones y lo que esperamos es un enigma, y ​​quizás incluso un desafío para el modelo estándar”, afirma Ignacio Trujillo, investigador del IAC y la ULL que participó en el estudio.

Los investigadores sugieren que hay dos posibles explicaciones para la falta de materia oscura de NGC 1277.

“La primera es que la interacción gravitacional con el entorno circundante dentro del cúmulo de galaxias en el que se encuentra esta galaxia ha eliminado la materia oscura”, explica Anna Ferré-Mateu, investigadora del IAC y la ULL. “La otra es que la materia oscura fue expulsada del sistema cuando la galaxia se formó mediante la fusión de fragmentos protogalácticos, dando lugar a la galaxia reliquia”.

Sin embargo, los investigadores afirman que ninguna de estas explicaciones es del todo satisfactoria.

“Por tanto, la cuestión de cómo se puede formar una galaxia masiva sin materia oscura sigue siendo un enigma”, afirma Comerón.

Para continuar investigando este misterio, el equipo planea realizar más observaciones con el instrumento WEAVE en el Telescopio William Herschel (WHT) en el Observatorio Roque de los Muchachos en la isla canaria de La Palma.

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Si se confirmara que NGC 1277 no contiene materia oscura, se generarían grandes dudas sobre modelos alternativos de materia oscura. Estas teorías proponen que la gravedad está alterada y que la mayor parte de la atracción gravitacional dentro de las galaxias se debe a un ligero cambio en la ley de la gravedad a gran escala.

“Si bien se puede perder materia oscura en una galaxia específica, una ley de gravedad modificada debe ser universal, no puede tener excepciones, por lo que una galaxia sin materia oscura es una refutación de este tipo de alternativas a la materia oscura”, explica Trujillo.

El estudio fue publicado en la revista Astronomía y Astrofísica.

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