Una galàxia sense matèria fosca

La revista Nature va publicar fa uns dies el descobriment d’una galàxia sense o amb molt poca matèria fosca, quan era acceptat fins ara que la massa de matèria fosca d’una galàxia era almenys 30 vegades superior a la massa de les estrelles. El descobriment pot fer reconsiderar la teoria de formació de les galàxies.

Imatge de la galàxia NGC1052–DF2. Credits: NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University)

Pieter van Dokkum, astrònom de la universitat de Yale, Estats Units, juntament amb un equip d’astrònoms dels Estats Units i Canadà, informen que la galàxia ultra difusa NGC1052–DF2 del cúmul de Coma te un halo de matèria fosca amb una massa igual o inferior a la massa de les estrelles, però que podria ser inclús zero. La conclusió l’obtenen de la determinació de la velocitat de deu lluminosos cúmuls globulars de l’interior de la galàxia, que és molt inferior a la que es podria esperar si la galàxia tingués la proporció habitual de matèria fosca. Fins ara es creia que la formació d’una galàxia comença per la presència d’un halo de matèria fosca que atrau gasos i pols per formar el disc galàctic. Després, la matèria fosca fa de pegament que mantè units el gas i les estrelles. NGC1052–DF2 és una galàxia tan gran com la Via Làctia, però te 200 vegades menys estrelles. Van Dokkum diu que, si conté matèria fosca, serà ben poca i que, després d’anys d’observar galàxies amb el Hubble, no ha vist res de semblant. Ell i el seu equip ja estan analitzant imatges d’altres 23 galàxies difuses, de les quals 3 són similars a NGC1052–DF2. (1) (2)

Es considera actualment que l’univers està format per un 68% d’energia fosca, un 27% de matèria fosca i només un 5% de matèria que podríem anomenar normal, la que forma totes les coses que considerem habitualment com materials. L’energia fosca i la matèria fosca són entitats, per ara força desconegudes, de les que es te només constància indirecta. La presència d’energia fosca justificaria, per exemple, l’expansió accelerada de l’univers, comprovada experimentalment a partir dels anys 1990. De la matèria fosca sabem més el que no és que el que és: no forma estrelles o planetes com els que veiem; no forma núvols foscos de matèria normal perquè aquests núvols absorbirien la radiació que passés a travès seu; no és antimatèria, perquè no s’observa la radiació gamma que es produiria en la reacció d’anihilació amb la matèria. Fritz Zwicky, astrònom de l’Institut de Tecnologia de Califòrnia, d’origen bulgar, va ser el primer en parlar de matèria fosca l’any 1933, per justificar el moviment de galàxies individuals del cúmul de Coma sotmeses a l’atracció del conjunt del cúmul. En el model actual d’univers, ens cal considerar aquest 27% de matèria fosca per entendre, per exemple, les observacions de la curvatura de la llum procedent d’objectes llunyans quan passa al costat d’objectes com una galàxia, l’anomenat efecte de lent gravitacional, ja que la quantitat de matèria atribuïda a la galàxia no és suficient per justificar el fenomen. (3) (4)

Fonts d’informació:
(1) Pieter van Dokkum, Shany Danieli, Yotam Cohen, Allison Merritt, Aaron J. Romanowsky, Roberto Abraham, Jean Brodie, Charlie Conroy, Deborah Lokhorst, Lamiya Mowla, Ewan O’Sullivan & Jielai Zhang. «A galaxy lacking dark matter». Nature volume 555, pages 629–632 (29 March 2018) doi:10.1038/nature25767
https://www.nature.com/articles/nature25767
(2) Dark Matter Goes Missing in Oddball Galaxy. NASA. 28.03.2018.
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/dark-matter-goes-missing-in-oddball-galaxy
(3) Dark energy, dark matter. Univers, What we study, NASA.
https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy
(4) «La matèria fosca no és gens clara» en aquest mateix blog. http://www.deciencia.net/descobriment/?p=326

Aquesta entrada ha esta publicada en astronomia, cosmologia. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.