La materia oscura es uno de los mayores enigmas de la cosmología moderna. Aunque nunca se ha observado de forma directa, su existencia se infiere a partir de sus efectos gravitacionales: sin ella, sería imposible explicar la velocidad a la que giran las galaxias, la manera en que se agrupan en cúmulos o la evolución de las grandes estructuras del universo. Los modelos actuales estiman que constituye cerca del 85% de toda la materia, pero sigue siendo invisible porque no emite, absorbe ni refleja luz y apenas interactúa con la materia ordinaria.
Durante décadas, los astrónomos han intentado comprender su naturaleza mediante observaciones indirectas y modelos teóricos. Paradójicamente, algunas de las pistas más valiosas podrían provenir de galaxias donde la materia oscura parece estar ausente. Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale, liderado por el astrofísico Michal Keim, identificó NGC 1052-DF9, la tercera galaxia conocida con una cantidad sorprendentemente baja de materia oscura. Lejos de poner en duda su existencia, este hallazgo ofrece una oportunidad única para entender cómo se forma, se distribuye y qué papel desempeña en la evolución de las galaxias.
El objetivo de los científicos ahora es comprender si estas tres galaxias sin materia oscura son la excepción que confirma la regla o si ocultan nueva física aún por descubrir. El estudio fue publicado en The Astrophysical Journal.
La anomalía de DF9 y su peso estelar
Las otras dos galaxias sin materia oscura (NGC 1052-DF2 y NGC 1052-DF4), además de presentar cúmulos globulares inusualmente brillantes, forman una especie de "rastro" con las otras galaxias de baja luminosidad en el campo de visión de NGC 1052. "Si las otras galaxias en esta estela se formaron junto con DF2 y DF4, a partir de gas separado de la materia oscura a través de una colisión, también podrían carecer de ella. DF9 era el candidato ideal para probar esta hipótesis, al ser el análogo más cercano en brillo y tamaño a DF2 y DF4″, escriben los investigadores.
Para medir la "ausencia", los investigadores tuvieron que calcular la llamada masa dinámica del sistema observando cómo se mueven las estrellas en su interior: la métrica precisa se llama dispersión de velocidad estelar, que para DF9 es de alrededor de 6.5 km/s. Si la galaxia tuviera un halo de materia oscura normal, la velocidad de sus estrellas debería haber sido cuatro veces mayor, de ahí la conclusión de los investigadores de que, al igual que con DF2 y DF4, la materia oscura no es necesaria para explicar la dinámica de DF9.
Astrónomos encontraron la primera evidencia directa de un viento cósmico capaz de apagar galaxias al expulsar el gas que alimenta la formación de nuevas estrellas.
Galaxias en la balanza
Los autores piden interpretar los resultados con cautela. Estudiar una galaxia tan pequeña y distante implica importantes limitaciones observacionales. Para estimar su masa, el equipo analizó más de 10 horas de datos obtenidos con el espectrógrafo Keck Cosmic Web Imager (KCWI), instalado en el Observatorio Keck, en Hawái. Sin embargo, medir con precisión la velocidad a la que se mueven las estrellas dentro de la galaxia es una tarea compleja.
Las mediciones pueden verse afectadas por fenómenos propios de las estrellas, como su rotación, la turbulencia de sus capas externas o la presencia de sistemas binarios, factores que alteran las señales espectrales. Para corregir estos efectos, los investigadores recurrieron a modelos estadísticos basados en observaciones de estrellas similares, lo que añade un margen de incertidumbre a los resultados. A esto se suma otro desafío: la estimación de la distancia a la galaxia, un dato clave para calcular su masa y cuya precisión influye directamente en las conclusiones del estudio.
