La escasez de materia oscura en la galaxia NGC1052-DF4 ha desconcertado durante varios años a la comunidad astronómica. Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), la Universidad de La Laguna (ULL), la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y la NASA, ha detectado el mecanismo que lo explica: mareas provocadas por la interacción gravitatoria de una galaxia cercana. El hallazgo, que se publica en la revista científica The Astrophysical Journal, reconcilia este fenómeno con los modelos de formación y evolución de galaxias aceptados.
Los astrónomos no podían explicar esta falta de materia oscura en la galaxia NGC1052-DF4 sin romper con los modelos cosmológicos aceptados. Mientras que, en este tipo de galaxias antiguas, la masa estelar suele representar solo el 1%, con respecto a la materia oscura, en este caso se había detectado que la materia oscura representaba menos del 50%. Pero, por fin, se ha resuelto el misterio.
Los astrónomos han detectado en NGC1052-DF4 profundos cambios de distribución de la materia debidos a mareas provocadas por la interacción gravitatoria de una galaxia masiva vecina: NGC1035.
Según el reciente estudio, los sistemas galácticos masivos pueden ejercer interacción gravitatoria sobre sus galaxias vecinas, alterando profundamente su estructura hasta destruirlas.
Estas fuerzas afectan, en un primer momento, a la materia oscura, “dado que las estrellas están más concentradas y comienzan a verse afectadas más tarde, cuando prácticamente se ha eliminado la materia oscura”, explica Mireia Montes, astrofísica doctorada en el IAC que lidera la investigación desde la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia.
Lo observado es similar a lo que ocurre en la Tierra debido a las fuerzas gravitatorias que ejerce la Luna. “El mecanismo ya se conocía, pero no se había logrado observar en este tipo de galaxias, donde la densidad estelar es extremadamente baja”, apunta Ignacio Trujillo, astrofísico del IAC y uno de los responsables del trabajo.
Y esto es precisamente lo que logra el estudio: “detectar características que son 1000 veces más tenues que el cielo nocturno visible desde la Tierra, en galaxias que se encuentran a 65 millones de años luz de nosotros”, añade Trujillo.
Este tipo de investigación se conoce como “Ciencia de bajo brillo superficial” y, para obtener las imágenes, los responsables han realizado una minuciosa observación con el Telescopio Espacial Hubble, el Gran Telescopio Canarias (GTC), en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), y el IAC-80, del Observatorio del Teide (Izaña, Tenerife). Pero no de la manera tradicional.
Si bien los astrónomos suelen trabajar con tiempos de exposición de una media hora, este trabajo ha requerido imágenes de 60 horas de exposición, lo cual “es bastante complicado”, asegura Raúl Infante-Sainz, especialista en análisis de regiones de bajo brillo y otro de los responsables del trabajo desde el IAC. Y es que, además del tiempo que supone llegar a estas bajísimas densidades de estrellas, después “hay que reducir los datos de forma adecuada para ser capaz de obtener las estructuras de bajo brillo superficial, que están ocultas debajo del nivel de ruido que originalmente tienen las imágenes”.
Esta minuciosa investigación explica la ausencia de materia oscura en NGC1052-DF4 y, además, la reconcilia con los modelos de formación y evolución de galaxias más aceptado por la comunidad astronómica internacional.
Artículo:
Mireia Montes, Raúl Infante-Sainz, Alberto Madrigal-Aguado, Javier Román, Mateo Monelli, Alejandro S. Borlaff e Ignacio Trujillo. “The Galaxy ‘missing dark matter’ NGC1052-DF4 is undergoing tidal disruption”. 2020, The Astrophysical Journal. DOI:
Arxiv: https://arxiv.org/abs/2010.09719
APJ: https://iopscience.iop.org/journal/0004-637X
Autor principal:
Mireia Montes: mireia.montes.quiles [at] gmail.com (mireia[dot]montes[dot]quiles[at]gmail[dot]com)
Contacto en el IAC:
Ignacio Trujillo: itc [at] iac.es (itc[at]iac[dot]es)
Raúl Infante-Sainz: infantesainz [at] gmail.com (infantesainz[at]gmail[dot]com)
