Según nuestros modelos cosmológicos predominantes, la materia oscura representa aproximadamente el 85% de la masa del universo. Si bien los esfuerzos en curso para estudiar este cúmulo misterioso e invisible no han arrojado evidencia directa, los astrofísicos han podido medir su impacto a través de observaciones. halos de materia oscuray lentes gravitacionales y la influencia de la relatividad general en estructuras cósmicas a gran escala. y con la ayuda de misiones de última generación como la ESA Euclides y la nasa nancy gracia romano Para los telescopios espaciales, ¡la materia oscura puede no ser un misterio por mucho más tiempo!
Entonces aparece algo como esto: ¡una galaxia masiva que parece tener poca o ninguna materia oscura! Esto es exactamente lo que observó un equipo de astrónomos liderado por miembros del Instituto Astrofísica de Canarias (IAC) al observar NGC 1277. Esta galaxia lenticular, situada a 240 millones de años luz en la constelación de Perseo, es varias veces más grande que la Vía Láctea. Esta es la primera vez que se encuentra una galaxia masiva que no muestra signos de materia oscura, lo que representa un serio desafío para nuestros modelos cosmológicos actuales.
La búsqueda fue conducida Sebastián Comerónastrónomo extragaláctico de la Universidad de La Laguna (ULL), IAC y líder Archivadores de disco grueso (ArcThick) Colaboración. A él se unieron investigadores del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania, el Instituto Física de Partículas y del Cosmos (IPARCOS) y el Instituto Max Planck de Astronomía y Universidades Múltiples (MPA). El artículo que describe sus hallazgos apareció recientemente en la revista Astronomía y astrofísica.
De acuerdo con el Modelo Estándar de cosmología, también conocido como. el Materia oscura lambda fría Modelo (? CDM): la materia oscura desempeñó un papel integral en la formación y evolución del universo (y continúa haciéndolo). Teóricamente, esta masa invisible existió poco después del Big Bang y formó halos que atrajeron gas de hidrógeno neutro en discos giratorios. Este gas fue absorbido por nubes cada vez más densas, lo que llevó a la formación de las primeras estrellas y galaxias. Hoy en día, el DM es un componente principal de todas las galaxias masivas y es evidente por sus curvas de rotación, las lentes que crea y sus interacciones con las estrellas circundantes y el medio galáctico (IGM).
Sin embargo, cuando el equipo midió la distribución masiva de NGC 1277, solo notaron la distribución de la estrella. A partir de esto, concluyen que la DM no puede representar más del 5 % de la masa de la galaxia dentro del radio observado, aunque sus observaciones indican que es posible que no haya DM en absoluto. Como señaló Comeron recientemente Comunicado de prensa del CAI:
«Este resultado no encaja con los modelos cosmológicos actualmente aceptados, que incluyen la materia oscura. La importancia de las galaxias restantes para ayudarnos a comprender cómo se formaron las primeras galaxias es la razón por la que decidimos observar NGC 1277 utilizando un espectrómetro de campo integrado. A partir de los espectros, elaboramos mapas cinemáticos que nos permitieron determinar la distribución de masa dentro de la galaxia en un radio de unos 20.000 años luz».
En su artículo, el equipo describe a NGC 1277 como un prototipo de una «galaxia residual», una clase muy rara que no interactúa con las galaxias vecinas. Se cree que estas galaxias son los restos de galaxias gigantes que se formaron poco después del Big Bang. Sin embargo, el modelo CDM predice que DM debería representar al menos el 10 % de las galaxias masivas como NGC 1277, con un máximo del 70 % para este tipo en particular. Él dijo Coautora Ana Ferré Mathieu, investigadora del IAC y la ULL Hay dos posibles explicaciones para esta discrepancia:
«Una es que la interacción gravitacional con el medio circundante dentro del cúmulo de galaxias en el que se encuentra esta galaxia ha despojado a la materia oscura. La otra es que la materia oscura fue expulsada del sistema cuando la galaxia se formó por la fusión de fragmentos protogalácticos, dando lugar a la galaxia restante».
Sin embargo, ninguna de estas explicaciones es del todo satisfactoria en lo que al equipo se refiere. En un futuro cercano, el equipo planea investigar más a fondo el misterio haciendo observaciones usando Buscador de velocidad de zona mejorado WHT (TEJIDO) ubicado en Telescopio William Herschel (WHT), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en la Isla de La Palma. Si las mediciones de velocidad de WEAVE confirman que NGC 1277 no tiene DM, pueden poner en duda teorías alternativas, como la dinámica newtoniana modificada (MOND). Él dijo Trujillo:
«Esta discrepancia entre las observaciones y lo que esperamos es un misterio, y tal vez un desafío para el modelo estándar. Aunque la materia oscura se puede perder en una galaxia dada, la ley modificada de la gravedad debería ser universal y no puede tener excepciones, por lo que una galaxia sin materia oscura sería una refutación de este tipo de sustituto de la materia oscura».
¡Estas observaciones también podrían arrojar algo de luz sobre el agujero negro supermasivo de la galaxia (SMBH), que tiene una masa de aproximadamente 17 mil millones de masas solares, o 4250 veces la masa de Sagitario A* (el SMBH en el centro de la Vía Láctea)! Según algunos astrónomos, la fuente de DM pueden ser los agujeros negros, que se formaron a partir del colapso de los halos de DM durante el universo primitivo. También está el misterio de las galaxias de materia oscura, como el extraño caso de FAST J0139+4328, que está compuesta casi en su totalidad por DM.
Misiones de próxima generación como Euclides y el nancy gracia romano Los telescopios espaciales también proporcionarán nuevos conocimientos al examinar la expansión del universo desde el Big Bang. Estas observaciones tienen como objetivo medir el efecto de la materia oscura (y la energía oscura) en las escalas cósmicas más grandes. Los resultados de estos y otros estudios resolverán el debate al revelar la existencia de una misteriosa masa invisible o que nuestra comprensión de la gravedad (tal como la describe la relatividad general) necesita ser revisada.
Otras lecturas: CAIY Astronomía y astrofísica
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