Un nuevo descubrimiento ha profundizado el misterio de las galaxias sin ellas materia oscura.
En una galaxia llamada AGC 114905, a 250 millones de años luz de distancia, los astrónomos no han podido encontrar ningún rastro de los misteriosos objetos, incluso después de 40 horas de observación detallada y análisis posterior.
El resultado se publicará en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society Disponible en el servidor de preimpresión arXiv, refuerza el caso de las galaxias que misteriosamente carecen de materia oscura, aunque es vital para nuestros modelos de evolución galáctica.
«Esto es, por supuesto, lo que pensamos y esperábamos porque confirma nuestras mediciones anteriores», agregó. El astrónomo Pavel Mancera Peña dijo: de la Universidad de Groningen y Astron en los Países Bajos.
«Pero el problema ahora es que la teoría predice que debería haber materia oscura en AGC 114905, pero nuestras observaciones dicen que no hay materia oscura. De hecho, la diferencia entre la teoría y la observación es cada vez mayor».
La materia oscura es uno de los mayores misterios del universo. No sabemos qué es porque no podemos detectarlo directamente, pero sí sabemos que hay una cierta masa que causa una variedad de efectos en el universo que no pueden explicarse únicamente por la materia natural.
Las estrellas, por ejemplo, orbitan sus galaxias a una velocidad mayor que la que puede explicar el campo gravitacional de la materia ordinaria. La forma en que el camino de la luz se curva a medida que viaja a través de los inmensos campos gravitacionales del espacio intergaláctico es otra.
Los astrónomos creen que la materia oscura ayuda a que se formen las galaxias. Existe una red de materia oscura invisible que se extiende por todo el universo y la gravedad que genera ayuda a que la materia ordinaria se acumule en las galaxias. Y de acuerdo con nuestros modelos, la materia oscura también ayuda a estas galaxias a permanecer juntas, una especie de factor de enlace cósmico.
Pero los astrónomos han encontrado indicios de galaxias sin materia oscura en los últimos años, contrariamente a nuestra creencia en la existencia del universo. Entonces, cuando Mancera Peña y sus colegas encontraron seis galaxias aparentemente sin materia oscura, como se describe en un Papel 2019Decidieron echar un vistazo más de cerca.
AGC 114905 es lo que llamamos una galaxia enana altamente difusa. Tiene el tamaño de la Vía Láctea, pero mucho menos luminosa y contiene muchas menos estrellas, unas mil veces menos. Dado que tienen muy poca materia natural, se cree que estas galaxias deben mantenerse unidas por la materia oscura.
Entonces, los investigadores examinaron más de cerca el AGC 114905 utilizando Very Large Array de NRAO en Nuevo México, y obtuvieron un total de 40 horas de datos de observación con una resolución espacial mucho mayor. A continuación, trazaron cuidadosamente la curva de rotación galáctica: la velocidad orbital de los objetos en AGC 114905, contrastada con su distancia desde el centro galáctico.
Esta es una de las formas más comunes de calcular la cantidad de materia oscura en una galaxia: los objetos en una órbita muy rápida se pueden explicar agregando materia oscura, y la cantidad de materia oscura afecta la velocidad orbital adicional.
Pero la curva de giro de AGC 114905 no requiere la presencia de materia oscura. Puede explicarse simplemente por la cantidad de materia ordinaria. Esto significa que la cantidad de materia oscura en la galaxia parece ser insignificante.
Esto presenta un problema difícil porque ninguna de las explicaciones de la falta de materia oscura parece ser apropiada. Una explicación, por ejemplo, es si una galaxia masiva cercana ha despojado a AGC 114905 de su materia oscura, como aparece en el caso de otra galaxia difusa descubierta que no contiene materia oscura, DF4.
«Pero no hay nada» Mancera Peña dijo:. Y en el marco de la formación galáctica más famosa, el llamado modelo de materia oscura fría, tendremos que introducir valores de variables extremos más allá del rango habitual. Además, con la dinámica newtoniana modificada, una teoría alternativa de la materia oscura fría , no podemos reproducir los movimientos del gas dentro de la galaxia «.
En los casos de otras galaxias que contienen cantidades anormales de materia oscura, simplemente podríamos haber calculado mal las distancias. Los investigadores dijeron que la distancia a AGC 114905 está bien restringida.
Los investigadores admiten que es posible que el ángulo de observación estimado esté desviado; Esto podría explicar la aparente falta de materia oscura. Pero dijeron, pero debería ser detenido por un margen muy grande.
Además, las seis galaxias de sus estudios iniciales mostraron un comportamiento similar, en un rango de inclinaciones diferentes. Esto, dijeron, indica que el comportamiento no es el resultado de un error sistemático. Actualmente están llevando a cabo un seguimiento detallado de una segunda galaxia de súper expansión para tratar de llegar a su fondo.
Si se confirman, sus hallazgos podrían tener implicaciones muy interesantes para nuestra comprensión de la evolución galáctica.
«Hemos consolidado e ilustrado hallazgos anteriores sobre la asombrosa naturaleza y dinámica de las galaxias ultradifusas ricas en gas. Sin embargo, su origen y caminos evolutivos exactos siguen siendo en gran parte un misterio». Los investigadores escribieron en su artículo.
El trabajo actual también ha demostrado que las galaxias ultradifusas ricas en gas son un grupo prometedor para el estudio de la materia oscura, ya que pueden proporcionar pistas reveladoras para comprender su naturaleza ”.
La búsqueda está programada para aparecer en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society y disponible en arXiv.
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