Una investigación internacional, liderada por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL), ha encontrado la primera evidencia de una galaxia masiva sin materia oscura, lo que desafía el actual estándar de la cosmología.
Se trata, según informa una nota del IAC, de la primera vez que se encuentra una galaxia masiva (con varias veces la masa de la Vía Láctea) sin que haya evidencia de este componente invisible del Universo.
"Este resultado no tiene cabida dentro del actual paradigma del modelo cosmológico con materia oscura", según Sébastien Comerón, que ha dirigido la investigación.
Postulados hasta la fecha
El modelo cosmológico estándar postula que las galaxias masivas contienen grandes cantidades de materia oscura, un tipo de materia que es transparente y que no interactúa con la materia ordinaria, pero cuya existencia se puede inferir a partir de la atracción gravitatoria que ejerce sobre las estrellas y el gas que sí es observable.
La nota explica que NGC 1277 es conocida por ser un prototipo de 'galaxia reliquia', es decir, una galaxia que no ha interactuado con ninguna otra de sus vecinas.
Estas galaxias son extremadamente infrecuentes y se consideran remanentes no evolucionados de lo que fueron galaxias gigantes en los albores del Universo.
'Galaxia reliquia'
"La importancia de las galaxias reliquias para entender cómo se formaron las primeras galaxias fue el motivo por el cual decidimos observar a NGC 1277 con un espectrógrafo de campo integral", ha señalado Comerón.
A partir de estos espectros, se obtuvo mapas cinemáticos con los que reconstruyeron la distribución de masas de la galaxia dentro de un radio de unos 20.000 años luz, ha explicado el científico.
El equipo ha descubierto que la distribución de la masa de NGC 1277 corresponde con la de las estrellas, por lo que se deduce que, dentro del radio muestreado, podría haber un 5 por ciento de materia oscura como máximo, aunque las observaciones son compatibles con la no existencia de este componente.
Sin embargo, los modelos cosmológicos predicen que una galaxia con la masa de NGC 1277 debería tener una fracción de materia oscura de, al menos, el 10% y hasta un 70%.
Desafío cosmológico
"Esta discrepancia entre la observación y lo que se espera supone un enigma y puede que un desafío para el modelo estándar", según Ignacio Trujillo, investigador del IAC y la ULL que ha participado en este estudio publicado en la revista especializada Astronomy & Astrophysics.
El estudio propone dos posibles explicaciones para la falta de materia oscura en NGC 1277.
"Una es que la interacción gravitacional con el medio del cúmulo de galaxias en la que se encuentra haya arrancado la materia oscura"âha comentadi Anna Ferré-Mateu, investigadora del IAC y la ULL que también ha participado en el estudio y otra es que la materia oscura fuera expulsada del sistema cuando éste se formó mediante la fusión de fragmentos protogalácticos que dieron lugar a la galaxia reliquia.
Claves por resolver
Para los autores del estudio, ninguna de estas explicaciones es satisfactoria del todo, "con lo que el enigma de cómo se puede formar una galaxia masiva sin materia oscura permanece abierto", según Comerón.
Con el fin de seguir investigando este misterio, el equipo tiene previsto realizar nuevas observaciones con el instrumento WEAVE del Telescopio William Herschel (WHT), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma.
Materia oscura
De confirmarse el resultado de que NGC 1277 no tiene materia oscura, el descubrimiento pondría en tela de juicio los modelos alternativos a la materia oscura, es decir, las teorías de la gravedad modificada que explican que gran parte de la atracción gravitatoria entre las galaxias se debe a reglas de la gravedad ligeramente alteradas, agrega el IAC.
"Si bien la materia oscura de una galaxia se puede perder, una ley de gravedad modificada tiene que ser universal y no puede tener excepciones, por lo que una galaxia sin materia oscura es una refutación de las alternativas a la materia oscura", subraya Trujillo.