Confirman que pueden existir galaxias despojadas de materia oscura

Las teorías vigentes indican que las galaxias deben estar conformadas inexorablemente por materia oscura. Sin embargo, descubrimientos previos sugirieron que algunas galaxias pueden no contar con este tipo de sustancia invisible y aún no detectada, el cual aparentemente compone más del 80% de la materia existente en el cosmos.

Ahora, un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de astrofísicos ha confirmado que las galaxias más grandes pueden despojar a las galaxias más pequeñas de su materia oscura cuando colisionan contra ellas. Este mecanismo tiene el potencial de explicar cómo las galaxias podrían existir sin materia oscura, algo que alguna vez se consideró imposible.

Según una nota de prensa de la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, uno de los centros académicos que participó de la investigación, el estudio liderado por Jorge Moreno, profesor de astronomía en Pomona College, no solamente pone en duda el modelo establecido en torno a que todas las galaxias deben contar con un halo de materia oscura desde el cual se forman, sino que además podría arrojar pistas para revelar finalmente el misterio sobre la composición y características reales de la materia oscura.

Un tercio de las galaxias masivas podría alojar galaxias satélite sin materia oscura

De acuerdo a las conclusiones del nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature Astronomy, las galaxias de menor masa podrían verse despojadas de su materia oscura y seguir existiendo sin ella: los encuentros extremos con galaxias vecinas masivas pueden ser responsables de esto. Según las simulaciones efectuadas por los astrofísicos, alrededor del 30% de las galaxias centrales masivas, con al menos 1.011 masas solares, albergan como mínimo una galaxia satélite carente de materia oscura.

Las galaxias satélite desprovistas de materia oscura contarían con una magnitud aproximada de entre 108 y 109 masas solares. Además, los investigadores creen que el descubrimiento podrá enriquecer la comprensión de los especialistas en torno al papel de estas interacciones en la configuración de las propiedades galácticas. Aunque en las simulaciones los científicos identificaron 7 galaxias sin materia oscura, el hallazgo deberá ratificarse en futuros estudios fundamentados en observaciones reales.

Vale recordar, sin embargo, que las simulaciones realizadas en la nueva investigación se sustentan en un estudio previo de 2018, realizado por los astrofísicos Shany Danieli y Pieter van Dokkum. En ese momento, los científicos observaron directamente dos galaxias que parecían existir sin la mayor parte de su materia oscura. Este descubrimiento disparó la curiosidad de Moreno y sus colegas, que profundizaron en esa misma búsqueda a través de sus simulaciones.

Una nueva comprensión

Con ese propósito, el equipo ejecutó modelos informáticos que simularon la evolución de una parte del Universo, concretamente una porción de alrededor de 60 millones de años luz de diámetro, en un período que abarcó desde poco después del Big Bang hasta el presente. En su modelo, los expertos encontraron que siete galaxias habían perdido la mayor parte de su materia oscura luego de varias colisiones con galaxias vecinas, que eran 1.000 veces más masivas. Con posterioridad a estos choques, las galaxias más pequeñas solo contaban con estrellas y algo de materia oscura residual.

Aunque el modelo deberá verificarse en futuras observaciones, los investigadores creen que varias de las bases de las teorías predominantes, que establecen desde hace 40 años que las galaxias necesitan imperiosamente de materia oscura para desarrollarse, deberán revisarse y modificarse. Al mismo tiempo, estas variantes podrían arrojar luz en cuanto a cómo la materia oscura ayuda realmente a las galaxias a crecer.

Referencia

Galaxies lacking dark matter produced by close encounters in a cosmological simulation. Jorge Moreno et al. Nature Astronomy (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-021-01598-4