Descubren una galaxia sin materia oscura

 Los astrónomos han descubierto otra galaxia fantasmal que parece estar desprovista de materia oscura, el esquivo material que compone la mayor parte del universo material.

La materia oscura, la sustancia invisible que los astrónomos creen que domina el universo, proporciona el andamiaje gravitacional para que las galaxias se construyan y crezcan. Descubrir una galaxia sin materia oscura es, sin duda, desconcertante, como encontrar una sombra sin fuente.

Galaxia difusa FCC 224

Sin embargo, durante la última década, se han reportado varios avistamientos de este tipo, todos ellos llamados "galaxias ultradifusas", que tienen aproximadamente el tamaño de nuestra Vía Láctea pero son notablemente escasas en estrellas.

El último miembro de esta desconcertante colección, conocido como FCC 224, reside en los márgenes del cúmulo Fornax, una colección de galaxias que se encuentra aproximadamente a 65 millones de años luz de la Tierra.

Detectada por primera vez en 2024, FCC 224 es una galaxia enana que alberga una docena de cúmulos estelares luminosos y estrechamente unidos —una población inusualmente rica para su tamaño, típica de galaxias más grandes y ricas en materia oscura—, pero que parece carecer de esta misteriosa sustancia. Además, ocupa un vecindario cósmico claramente diferente al de otras galaxias deficientes en materia oscura, lo que sugiere que estos objetos podrían no ser casualidades aisladas, sino más bien representar una clase más común de galaxias enanas, previamente desconocida, según dos artículos complementarios publicados el mes pasado.

"Ningún modelo de formación de galaxias existente dentro de nuestro paradigma cosmológico estándar puede actualmente explicar cómo se formó esta galaxia", dijo en un comunicado Maria Buzzo, en la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia, quien dirigió uno de los nuevos estudios.

Utilizando datos del Observatorio Keck en Hawái, Buzzo y su equipo rastrearon el movimiento de una docena de cúmulos estelares dentro de FCC 224. Estas mediciones revelaron una velocidad lenta entre los cúmulos, un indicador clave de que la galaxia carece de la fuerte atracción gravitatoria esperada de la materia oscura, según el nuevo estudio. Ningún escenario conocido puede explicar completamente las propiedades de FCC 224, afirman los investigadores.

Otro equipo, dirigido por el astrónomo Yimeng Tang de la Universidad de California en Santa Cruz, comparó las propiedades de FCC 224 con las de otras galaxias que aparentemente carecen de materia oscura, centrándose en dos objetos fantasmales dentro del grupo NGC 1052, a unos 65 millones de años luz de distancia en la constelación de Cetus.

Tang y sus colegas proponen que FCC 224, al igual que las galaxias enanas NGC 1052, se formó a partir de una colisión a alta velocidad de galaxias ricas en gas. En tal caso, el gas se separa de la materia oscura, y la subsiguiente formación estelar en el gas expulsado da lugar a una o más galaxias sin materia oscura.

Investigaciones previas descubrieron que las dos galaxias del grupo NGC 1052, DF2 y DF4, pertenecen a un grupo de siete a once galaxias deficientes en materia oscura que se formaron en la misma colisión antigua. Es probable que FCC 224 también tenga una galaxia gemela, según sugieren Tang y su equipo en su estudio.

Una candidata es la galaxia cercana FCC 240, que parece tener el mismo tamaño, forma y orientación que FCC 224. Si las próximas observaciones confirman las propiedades compartidas, proporcionarían evidencia crucial que respaldaría el escenario de colisión para la formación de FCC 224, afirman los investigadores.

Alternativamente, FCC 224 podría ser el resultado de un entorno caótico y de alta energía donde la intensa formación de estrellas a partir de cúmulos estelares supermasivos expulsó materia oscura de la galaxia, sugiere el equipo.

«FCC 224 constituye un punto de referencia crucial en nuestro esfuerzo por identificar y estudiar otras galaxias con deficiencia de materia oscura», declaró Buzzo. «Al ampliar el tamaño de la muestra, podemos refinar nuestra comprensión de estas raras galaxias y del papel de la materia oscura en la formación de galaxias enanas».