Descubren galaxias libres de materia oscura

Cuando Pavel Mancera Piña (Universidad de Groningen y ASTRON, Holanda) y sus colegas descubrieron seis galaxias con poca o ninguna materia oscura, les dijeron "mida de nuevo, verá que habrá materia oscura alrededor de su galaxia". Sin embargo, después de cuarenta horas de observaciones detalladas utilizando Very Large Array (VLA) en Nuevo México (Estados Unidos), la evidencia de una galaxia libre de materia oscura solo se hizo más fuerte.

La galaxia en cuestión, AGC 114905, está a unos 250 millones de años luz de distancia. Está clasificada como una galaxia enana ultradifusa, y el nombre de 'galaxia enana' se refiere a su luminosidad y no a su tamaño. La galaxia tiene aproximadamente el tamaño de nuestra propia Vía Láctea, pero contiene mil veces menos estrellas. La idea predominante es que todas las galaxias, y ciertamente las galaxias enanas ultradifusas, solo pueden existir si se mantienen unidas por la materia oscura.

Los investigadores recopilaron datos sobre la rotación del gas en AGC 114905 durante 40 horas entre julio y octubre de 2020 utilizando el telescopio VLA. Posteriormente, hicieron un gráfico que muestra la distancia del gas desde el centro de la galaxia en el eje x y la velocidad de rotación del gas en el eje y. Esta es una forma estándar de revelar la presencia de materia oscura. El gráfico muestra que los movimientos del gas en AGC 114905 pueden explicarse completamente solo por materia normal.

"Esto es, por supuesto, lo que pensamos y esperábamos porque confirma nuestras mediciones anteriores", dice Pavel Mancera Piña. "Pero ahora el problema sigue siendo que la teoría predice que debe haber materia oscura en AGC 114905, pero nuestras observaciones dicen que no la hay. De hecho, la diferencia entre la teoría y la observación es cada vez mayor".

En su publicación científica, los investigadores enumeran las posibles explicaciones de la falta de materia oscura una por una. Por ejemplo, AGC 114905 podría haber sido despojado de materia oscura por grandes galaxias cercanas.

"Pero no hay ninguno. Y en el marco de formación de galaxias más reputado, el llamado modelo de materia oscura fría, tendríamos que introducir valores de parámetros extremos que están mucho más allá del rango habitual. También con la dinámica newtoniana modificada, una alternativa teoría de la materia oscura fría, no podemos reproducir los movimientos del gas dentro de la galaxia", explica Mancera Piña.

Según los investigadores, hay una suposición más que podría cambiar sus conclusiones. Ese es el ángulo estimado en el que creen que están observando la galaxia. "Pero ese ángulo tiene que desviarse mucho de nuestra estimación antes de que haya espacio para la materia oscura nuevamente", dice el coautor Tom Oosterloo (ASTRON).

Mientras tanto, los investigadores están examinando en detalle una segunda galaxia enana ultradifusa. Si nuevamente no observamos ningún rastro de materia oscura en esa galaxia, el caso de las galaxias pobres en materia oscura será aún más fuerte.

La investigación de Mancera Piña y colaboradores no es un caso aislado. Anteriormente, por ejemplo, el holandés Pieter van Dokkum (Universidad de Yale, Estados Unidos) descubrió una galaxia sin apenas materia oscura.