07/Feb/08

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Una galaxia sin materia oscura desconcierta a los científicos

¿A qué se le llama ausencia de oscuridad? Se supone que la materia oscura está extendida por todo el universo, pero un nuevo estudio reporta una galaxia espiral que parece estar vacía de ella, y los astrofísicos no encuentran una explicación fácil para esto.

En las regiones exteriores de la mayoría de las galaxias, las estrellas orbitan tan rápido alrededor del centro que deberían salir despedidas. La combinación de la masa de todas las estrellas observables y el gas intrerestelar no ejerce suficiente fuerza de gravedad como para que los cuerpos externos mantengan esos atípicos excesos de velocidad, lo que indicaría que está faltando alguna masa en la cuenta.

La mayoría de los astrónomos creen que esa masa "perdida" está formada de una exótica sustancia invisible, llamada materia oscura, que forma grandes halos esféricos alrededor de las galaxias. Otra posibilidad es que la fuerza de la gravedad se comporte de manera inesperada, una teoría conocida como Dinámica de Newton Modificado , o MOND (en inglés).

Sin embargo, en la galaxia espiral NGC 4736 la rotación se ralentiza a medida que se va saliendo del interior superpoblado. A primera vista, cabe esperar una disminución de la curva de rotación si no hay un exttenso halo de materia oscura, y si no se ha modificado la gravedad. A medida que uno se mueve alejándose del enjambre de estrellas del interior galáctico, la gravedad se vuelve más débil, por lo que las velocidades son menores.

Las mediciones de la rotación sólo se extendieron hasta 35.000 años luz desde el centro galáctico, algo que no es suficiente para confirmar la primera impresión. Por lo tanto, un equipo de astrónomos en Polonia desarrollado un análisis más sofisticado.

Joanna Jalocha, Lukasz Bratek y Marek Kutschera, de la Academia Polaca de Ciencias en Cracovia, han encontrado una forma de empalmar la curva de rotación con otra medición: la densidad del gas hidrógeno en las regiones lejanas del centro galáctico.

Según su modelo matemático combinado, las estrellas luminosas ordinarias y el gas pueden, en efecto, dar cuenta de toda la masa de NGC 4736.

Escéptica respuesta

"Si este documento es correcto, entonces esta galaxia contiene muy poca o ninguna materia oscura", dice el astrofísico Jürg Diemand, de la Universidad de California, Santa Cruz, EEUU, que no es miembro del equipo. "Esto es sorprendente".

Diemand dice que muchas otras técnicas, entre las que se incluyen los estudios del movimiento de las galaxias dentro de las agrupaciones y las mediciones de la energía remanente del Big Bang, muestran pruebas de la existencia de materia oscura.

¿Entonces, puede estar mal este nuevo análisis? "Realmente, se necesitan excelentes datos para esto", dice Stacy McGaugh, de la Universidad de Maryland en College Park, EEUU, experto en la formación y evolución de galaxias. "Me temo que mi primera impresión es que esto no lo compro".

Gran rompecabezas

McGaugh señala que otras galaxias han exhibido esa disminución de la rotación de las curvas, pero más tarde las observaciones han mostrado siempre que más allá de una cierta distancia se aplanan, lo cual no se puede explicar por la gravedad ordinaria de las estrellas visibles y el gas. "Si creemos en esta disminución, parece que es la excepción y no la regla", dice.

Aún así, una excepcional galaxia sin materia oscura sería un gran rompedero de cabeza. "La imagen actual es que las galaxias se forman dentro de halos de materia oscura", le dijo Diemand a New Scientist. La gravedad de la materia oscura atrae gas ordinario, que puede coagularse en estrellas.

"No está claro cómo se podría formar una galaxia sin un halo oscuro, o cómo se podría quitar el halo sin destruir la galaxia", dice Diemand. "Realmente, una galaxia sin materia oscura no encaja en nuestra comprensión de la cosmología y la formación de galaxias".

Tampoco se puede explicar con facilidad una galaxia con esa disminución de las curva de rotación usando MOND, dice McGaugh. Por lo tanto, por ahora, parece que algo está faltando en nuestra masa desaparecida.

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti