El telescopio Hubble ha logrado observar la galaxia NGC1052-DF2 con gran precisión. Algo que ha permitido descartar, sin ningún género de duda, que no tiene materia oscura. Algo que ya se había sospechado en el pasado, pero que era necesario comprobar que era correcto…
NGC1052-DF2 es una vieja conocida…
El telescopio Hubble, a través de observaciones realizadas durante 40 órbitas, con el instrumento Advanced Camera for Surveys, ha permitido obtener la medición más precisa de la distancia que nos separa de NGC1052-DF2 (también llamada DF2), una galaxia ultradifusa. La nueva distancia es de 22 +/-1,2 megapársecs. Es decir, aproximadamente 67 millones de años-luz. Esto ha permitido confirmar, sin ningún tipo de duda, lo que ya se había observado hace solo unos años. Estamos ante una galaxia que no tiene materia oscura.
No es la única galaxia que conocemos de este tipo. Mientras la existencia de DF2 se anunció en 2018, el mismo grupo de investigadores dio a conocer la galaxia NGC105-DF4 (también llamada DF4) apenas un año después. En esa segunda ocasión, se utilizó el mismo procedimiento que para el nuevo análisis de DF2. En 2018, recurrieron a un análisis del brillo de la galaxia DF2 para intentar determinar su distancia. Algo que provocó que muchas voces se manifestasen escépticos ante el resultado, porque era un resultado sorprendente.
Una posibilidad era, simplemente, que la distancia estuviese mal estimada. Decían, que quizá DF2 estuviese mucho más cerca de la Tierra. En cuyo caso, debería tener materia oscura. Pero los hallazgos muestran lo contrario. La galaxia no tiene materia oscura (o, si la posee, es una cantidad muy pequeña). No solo eso, resultan estar algo más lejos de lo que se creía anteriormente. Hay que recordar que la materia oscura es una de las piezas clave del universo. Supone, aproximadamente, el 25% de su composición y es una fuente de gravedad adicional.
La materia oscura podría no ser omnipresente
Para poder explicar el movimiento de las estrellas, por ejemplo, es necesario introducir el factor de la materia oscura. Sin ella, no es posible explicar por qué la órbita de las estrellas más alejadas del centro es muy parecida a las más cercanas. La materia oscura siempre se ha presentado como una pieza que permite mantener unida una galaxia. Gracias a esa fuente adicional de gravedad, podemos observar estructuras como una galaxia. Sin embargo, tanto DF2 como DF4 se salen de lo común. En ambos casos no hace falta recurrir a la materia oscura.
De hecho, los investigadores han logrado explicar el movimiento de las estrellas sirviéndose, únicamente, de la masa observable en ambas galaxias. Lejos de ser un problema, podría ser un impulso muy necesario. La detección de galaxias que carecen de materia oscura, o tienen una cantidad muy pequeña, podría ser esencial para entender mejor tanto la naturaleza de la propia materia oscura como la evolución de las galaxias. Tanto DF2 como DF4 resultan similares a la Vía Láctea en cuanto a tamaño. Sin embargo, ambas tienen apenas un 1% de su masa.
Estas galaxias ultradifusas destacan, además, por tener una gran cantidad de cúmulos globulares. Se trata de grandes agrupaciones de estrellas tremendamente viejas. La confirmación de la ausencia (o casi) de materia oscura de NGC1052-DF2 es un empujón para una investigación que va a seguir adelante. Los investigadores ya han anunciado que quieren seguir buscando más galaxias ultradifusas como las ya observadas. Buscarán responder a preguntas muy diferentes. Por ejemplo, ¿cuál es el proceso de formación de una galaxia difusa?
NGC1052-DF2 también da alas a otras hipótesis
No podía faltar, en este tipo de hallazgos, el intenso debate que se genera siempre que se plantea que quizá la materia oscura no sea necesaria. Algunos científicos plantean hipótesis alternativas, como MOND (abreviatura de Modified Newtonian Dynamics), que encuentran en este tipo de hallazgos un camino que seguir. Sin embargo, los hallazgos de los investigadores no han permitido que estos planteamientos ganen en valor. Las mediciones de distancia de DF2 y DF4 permiten que las galaxias encajen con el conocimiento que ya se tiene del universo.
El método empleado consiste en observar gigantes rojas, estrellas que han llegado al final de su vida, que emiten el flash de helio. Se trata de un destello que se emite cuando fusionan una buena parte del helio que acumulan en su interior. Ese flash se produce siempre alcanzando el mismo brillo. Por ello, basta compara el brillo observado con el máximo para poder determinar, con gran precisión, a que distancia se encuentra la galaxia. Sin dudas de por medio, los investigadores piden que ahora se pase a la pregunta más interesante.
¿Cómo se formaron estas galaxias? De momento no hay mucha información al respecto. El estudio de estas galaxias ultradifusas ayudará a responder a preguntas muy diferentes. No solo a su proceso de formación, que ya mencionábamos, también a cómo afecta al modelo cosmológico estándar, cuál es su abundancia y qué propiedades tienen. Para tener una imagen completa, sin embargo, habrá que esperar, porque es necesario descubrir muchas más galaxias que carezcan de materia oscura. Algo que incluso podría ayudar a entender una buena parte del cosmos…
Estudio
El estudio es Z. Shen, S. Danieli, P. van Dokkum, et al.; «A Tip of the Red Giant Branch Distance of 22.1 ± 1.2 Mpc to the Dark Matter Deficient Galaxy NGC 1052–DF2 from 40 Orbits of Hubble Space Telescope Imaging«. Publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters el 9 de junio de 2021. Puede consultarse en arXiv.
Crédito: Phys
