Descubierta la primera galaxia sin materia oscura

Si uno conoce las leyes gravitatorias y observa una galaxia, descubrirá que rota mucho más rápido de lo que debería. La masa de sus estrellas no basta para impulsarla hasta la velocidad que alcanzan. Esta discordancia hizo pensar que existía una materia distinta, que no emitía ni reflejaba luz, y que vistos sus efectos sobre la gravedad, era más abundante que la convencional. Nunca se ha detectado de forma directa, pero el encaje de las observaciones indirectas con las teorías gravitacionales hace muy plausible su existencia. Se ha encontrado en todas las galaxias estudiadas. Salvo en una.

Hoy, en la revista Nature, un equipo internacional de científicos liderado por Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale (EE UU), publica la primera observación de una galaxia sin materia oscura (o al menos con la misma materia oscura que materia visible): NGC1052-DF2. Ese hallazgo sorprendente podría cambiar la idea que se tiene sobre la formación de las galaxias.

Uno de los planteamientos más aceptados implica que la materia oscura tiene un papel fundamental en el origen de las galaxias. Las acumulaciones de grumos de esta sustancia adquieren tirón gravitatorio y forman halos de materia oscura que empiezan a atrapar gas. Cuando hay una cantidad suficiente, se encienden las estrellas y poco a poco aparecen galaxias como la que nos da cobijo. La nueva galaxia pone en duda, al menos, que ese modelo sea el único.

Los investigadores detectaron por primera vez la acumulación de estrellas con el Dragonfly Telescope Array, un telescopio construido a medida en Nuevo México (EE UU) para capturar la luz de estas “galaxias ultradifusas”. Después, los telescopios hawaianos Gemini y Keck permitieron analizar con detalle los movimientos de algunos grupos de estrellas de NGC1052-DF2. Se desplazaban más despacio de lo esperado, algo que se podía explicar si solo contasen con la masa que se veía desde los observatorios y no existía una gran cantidad de materia oscura produciendo una aceleración extra. Van Dokkum considera que este descubrimiento confirma que la materia oscura es real, que tiene “una existencia separada independiente de otros componentes de las galaxias”.

Sven Heinemeyer, investigador del IFCA y el IFT, reconoce que el artículo “le ha sorprendido bastante”. Para él, como para los autores, las implicaciones más interesantes son las que tienen que ver con la dinámica de formación de galaxias. “Creemos que entendemos cómo se formaron las galaxias y el papel de la materia oscura es central”, señala. “Pero parece que puede haber circunstancias en las que se formen galaxias sin materia oscura”, añade. “Estas galaxias superdifusas parecen ser algo muy especial, que pudo formarse en una región del universo en la que había poca materia oscura”.

En cualquier caso, advierte de que, aunque muy interesante, “se trata solo de una observación”. Ahora, tanto los autores del trabajo como otros grupos de astrónomos de todo el mundo tratarán de buscar más galaxias sin materia oscura. Van Dokkum y sus colegas ya han analizado imágenes de 23 de estas peculiares galaxias difusas y tres comparten características con NGC1052-DF2. En los próximos meses, los telescopios hawaianos las escrutarán para comprobar si también forman parte de esta nueva especie galáctica.