Descubren una lejana galaxia que podría transformar lo que sabemos sobre física

Su nombre es NGC 1277 y es una galaxia que brilla en tonos rojizos. Hasta aquí todo parece normal, pero un equipo internacional de astrofísicos liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) ha encontrado la primera evidencia de que se trata de una galaxia masiva sin materia oscura. Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista Astronomy and Astrophysics.

¿Consecuencias de este hallazgo?

Sabemos que nuestra comprensión del universo no está completa. Aún nos quedan muchas cosas que descubrir y nuestro modelo cosmológico actual, requiere la existencia de dos sustancias esquivas que aún no hemos confirmado: la energía oscura y la materia oscura. Muchas observaciones han indicado la posible presencia de estas sustancias en el universo, pero resulta que acabamos de toparnos con una galaxia masiva que no parece tener materia oscura, lo que desafiaría lo que sabemos de física hasta la fecha.

NGC 1277 no parece contener materia oscura, la materia invisible pero influyente que supera al universo visible en casi seis a uno. ¿Puede existir una galaxia sin materia oscura? Según lo que conocemos, una galaxia como esta no debería existir. Se abre un nuevo rompecabezas en nuestra comprensión de cómo funciona el universo.

Si la materia oscura representa aproximadamente un 27% del universo, que no parece interactuar con la materia ordinaria (salvo por la atracción gravitacional), que conforma una pequeña fracción del universo y que está formada por todo aquello que podemos ver, gas, polvo, planetas, estrellas y galaxias… el porcentaje más grueso del cosmos (alrededor de un 70%), apunta a la energía oscura. Energía oscura y materia oscuras se nos resisten, pero nuestros modelos no funcionan sin su existencia.

¿Qué pasa con esta enorme galaxia?

Esta galaxia parece ser la excepción, encuentran los expertos. Los astrónomos mapearon recientemente el movimiento de las estrellas, el gas y el polvo en la galaxia, esperando encontrar algunas pistas sobre cómo se formaron las galaxias grandes en el universo primitivo, pero se toparon con un nuevo enigma al concluir que no tiene materia oscura. Según los modelos cosmológicos actuales, una galaxia con la masa de NGC 1277 debería tener al menos el 10 por ciento de su masa en forma de materia oscura y podría tener hasta el 70 por ciento. Pero está libre de materia oscura. Las observaciones son consistentes con la ausencia total de este componente, sentencian los expertos. ¿Qué hacer con este dilema?

“Esta discrepancia entre las observaciones y lo que esperaríamos es un rompecabezas, y tal vez incluso un desafío para el modelo estándar”, apunta Ignacio Trujillo, investigador del IAC y la ULL, que participó en el estudio.

NGC 1277 es una galaxia reliquia; sus estrellas se formaron hace unos 12.000 millones de años y, parece que, a pesar de los millones de años que han pasado, no ha sido alterada por ningún vecino cósmico, de ahí que sea una especie de un sitio arqueológico cósmico intacto y bien conservado.

“La importancia de las galaxias reliquia para ayudarnos a comprender cómo se formaron las primeras galaxias fue la razón por la que decidimos observar NGC 1277 con un espectrógrafo de campo integral”, explica Sebastién Comerón, coautor del estudio. «A partir de los espectros elaboramos mapas cinemáticos que nos permitieron calcular la distribución de la masa dentro de la galaxia en un radio de unos 20.000 años luz».

¿Cuál es la respuesta a este misterio?

¿Habrá sido despojada de su materia oscura? Si se confirma finalmente que esta galaxia no tiene materia oscura, podría afectar enormemente nuestra comprensión del cosmos y desafiar los modelos alternativos para la materia oscura que se basan en esta se distribuye de forma casi uniforme por todo el universo.

Referencia: 

Sébastien Comerón, Ignacio Trujillo, Michele Cappellari, Fernando Buitrago, Luis E. Garduño, Javier Zaragoza-Cardiel, Igor A. Zinchenko, Maritza A. Lara-López, Anna Ferré-Mateu, Sami Dib. The massive relic galaxy NGC 1277 is dark matter deficient. Astronomy & Astrophysics, 2023; 675: A143 DOI: 10.1051/0004-6361/202346291