Cosmos

Galaxias sin materia oscura, un nuevo misterio por resolver

Gerardo Herrera Corral 03 / Jun / 19
Ya son dos los conglomerados de estrellas sin la presencia de la enigmática materia

Una fracción considerable del Universo es invisible, está formado por materia oscura de la que sabemos muy poco. Esto es considerado por muchos como el problema más importante de la física contemporánea.

Sabemos de la existencia de materia oscura porque la velocidad con que giran las estrellas alrededor del centro de sus galaxias no es la que esperaríamos. De acuerdo con la ley de la gravedad, los objetos atraídos por un centro masivo deben girar más lentamente cuanto más alejados se encuentren de él.

Así, por ejemplo, Neptuno —el planeta más retirado del Sol— tarda 165 años en darle la vuelta, mientras que Mercurio, el planeta más cercano, solo tarda 88 días terrestres.

Lo que se observó en los años 30 del siglo pasado es que el movimiento de galaxias muy distantes no se comporta como debiera. El astrónomo suizo Fritz Zwicky notó que los cuerpos más externos giran tan rápidamente como los que se encuentran más cerca del centro. Es como si el planetoide Plutón le diera la vuelta al Sol en 88 días en lugar de los 248 años que necesita.

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De acuerdo con la ley de la gravedad, los objetos atraídos por un centro masivo deben girar más lentamente cuanto más alejados se encuentren de él | Foto: Pixabay

¿Materia invisible?

 Este comportamiento inesperado de cuerpos celestes de gran tamaño y muy apartados de nosotros se puede explicar de dos maneras: o bien la ley de gravedad como la conocemos está equivocada o bien, existe materia adicional que aún cuando no podemos verla ocasiona que los astros se muevan de esta manera.

Desde entonces, se mide la presencia de “masa no visible” que influye en la velocidad de las estrellas alrededor del centro de sus galaxias. Todas las Galaxias parecían contar con una cantidad considerable de esta sustancia oculta. Sin embargo, hace poco más de un año, los astrónomos descubrieron una sin materia oscura.

La galaxia conocida como DF2 se encuentra a 65 millones de años luz de nosotros, es tan grande como la Vía Láctea y contiene 200 veces menos estrellas.

En DF2 se pudieron identificar 10 cúmulos globulares  —que son agrupaciones de miles de estrellas— que giran alrededor del centro galáctico con una velocidad tres veces menor a como lo harían si la galaxia tuviese las cantidades usuales de materia oscura, además de la materia normal.

Con estos datos los físicos calcularon la masa excedente y encontraron que es cero o muy pequeña. Es decir, que la materia normal da cuenta del movimiento giratorio por lo que no es necesario incluir materia enigmática.

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Todas las Galaxias parecían contar con una cantidad considerable de esta sustancia oculta. Sin embargo, hace poco más de un año, los astrónomos descubrieron una sin materia oscura | Foto: Pixabay

DF4: La novedad

Hace unas semanas se anunció el descubrimiento de una galaxia más a la que se ha denominado DF4 que tampoco parece ser poseedora de materia oscura. La nueva observación despierta la idea de que en realidad podría haber una población de galaxias libres de materia oscura.

¿Por qué es tan relevante el haber observado galaxias sin materia oscura?

Los especialistas en formación de galaxias han construido modelos que nos dicen cómo es que se constituyen estos gigantescos conglomerados de estrellas. Para entenderlo han tenido que considerar la presencia de materia oscura. Ahora que se observan galaxias sin ella, será necesario repensar cómo es que se configuraron sin el secreto y muy importante componente aún por descifrar.

Autor: Gerardo Herrera Corral
Es profesor titular del Departamento de Física del Centro de Investigación y De Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV). Es líder del trabajo de los científicos mexicanos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN). Es autor de los libros "El Universo, la historia más grande jamás contada" y "El azaroso arte del engaño", entre otros.