Sobre la materia oscura no todo está tan claro

¿Qué pasa si una galaxia no tiene materia oscura, ese componente invisible del universo? ¿Fallaron las leyes de la Física?

La galaxia es muy difusa, permite ver otras detrás que están más alejadas. Se encuentra en dirección a la constelación el Cetus (la ballena) y plantea nuevas hipótesis sobre la formación galáctica. FOTO hubble

El universo le estaría jugando sucio a los astrofísicos y cosmólogos. Al estudiarlo durante muchos años, los científicos encontraron que se comporta como si fuera más masivo de lo que se ve. Y ese detalle complicó, hace mucho, las cosas.

La explicación fue que había una materia oscura (una que no emite suficiente radiación electromagnética como para ser detectada) que era la que ayudaba a formar las galaxias, esos grandes sistemas de estrellas. Nosotros andamos en la propia, la Vía Láctea.

La existencia de esta materia oscura está en duda pero se deduce por los efectos gravitacionales que tiene en las estrellas o las galaxias. Si no existe materia oscura, habría algo en las leyes de la Física y el movimiento que anda mal. ¿O no?

En una sorprendente conclusión, un artículo en Nature presenta una galaxia que no tiene materia oscura, lo que desafía esas ideas actuales sobre la formación galáctica. El hallazgo indica que la materia oscura, ese componente invisible del universo, también puede ser un material separado que está en cualquier parte, no vinculado necesariamente con la estructuración de las galaxias. Sugiere además que en verdad sí hay una materia ‘negra’ y que modificar las leyes de la Física no resolvería por sí solo el problema del peso del universo.

“Pensábamos que toda galaxia tenía materia oscura y que esta es como inicia una galaxia”, explicó Pieter van Dokkum, director del estudio, profesor de la Universidad de Yale. “Esta sustancia misteriosa e invisible es el aspecto dominante en cualquier galaxia. Encontrar una sin ella es inesperado”, agregó. El resultado sugiere que hay más de un modo para que se forme esta gran agrupación de estrellas. En el estudio, fuera de Yale, participaron científicos de San Jose State University, Universidad de Toronto, Harvard y el Max Planck Institute for Astronomy.

El grupo localizó la galaxia, denominada NGC 1052-DF2, con un telescopio desarrollado por van Dokkum y Roberto Abraham, de la Universidad de Toronto. Esta ya había sido estudiada, pero con el aparato parecía distinta. “Semeja una gota difusa rociada por cúmulos compactos de estrellas”, explicó Shany Danieli, coautor.

Luego, con el Observatorio W.M. Keck en Hawai, midieron el movimiento de 10 de esos grupos densos de estrellas. Se están moviendo a una velocidad baja, a menos de 37.000 kilómetros por hora. Las estrellas en galaxias con materia oscura se mueven tres veces más rápido. Si contiene esa materia, está en pocas cantidades. Las estrellas en esa galaxia responden por toda la masa y eso no deja espacio a aquella materia.

Al examinar esta estructura con los telescopios Hubble y el Gemini establecieron con el primero su distancia y con el segundo evidencias de que carece de interacción con otras galaxias. Pese a esto, determinaron que NGC 1052–DF2 se mueve tan rápido como sugieren las leyes de la física sin la necesidad de aquella materia. Un asunto extraño, tanto si se recurre al modelo de formación con base en ella o al de las variaciones en las leyes de la Física.

Distribución

El asunto sobre la materia oscura o lo que sea que explique el movimiento del universo es que está distribuida por todo este de modo predecible. El halo de ese componente alrededor de galaxias poco masivas como la estudiada debe ser muy grande y más bien pequeño en las más grandes. Ese mismo efecto sería explicado por quienes defienden la teoría de la variación en las leyes de la Física.

En Live Science, Kathryn Zurek, astrofísica no vinculada a la investigación opinó que la ausencia de materia oscura en esa galaxia sugiere que ella y los bariones (materia ordinaria) se comportan como sustancias separadas. Eso demuestra que la oscura existe, porque si no las leyes de la Física andarían mal.

No todos están convencidos de ello. Dan Bauer, físico del Acelerador Fermi, expresó que las simulaciones del universo comenzando cerca del Big Bang muestran que la materia oscura se produce y atrae la materia normal, y así es como se forman las galaxias.

Es la semilla para esbozar la material bariónica, pero si en esta galaxia no se encuentra, Bauer se pregunta entonces ¿cómo se formó?

Si bien NGC 1052–DF2 no rompe las reglas de la teoría de la materia oscura, es sorprendente y obligaría a los astrofísicos a desarrollar nuevos modelos de cómo se forman las galaxias. Todo esto si el hallazgo se confirma, pues no todos lo aceptan. Para quienes no creen en esa materia ‘negra’, el hallazgo no refuerza su existencia, sino que afecta las explicaciones que se tenían hasta ahora sobre la formación galáctica.

Entonces se volvería al comienzo de todo: ¿Dónde está la masa perdida que explique el comportamiento del universo?.

27%

del universo estaría conformado por la materia oscura