Esta imagen compuesta de la polvorienta galaxia de formación de estrellas DSFG850.95 muestra estrellas jóvenes, visto en azul desde el telescopio espacial Hubble, y polvo, visto en rojo por el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array. Crédito:Patrick Drew (UT Austin) / STScI / ALMA
En los hallazgos publicados hoy en The Diario astrofísico , Los astrónomos de la Universidad de Texas en Austin informan que se han topado con una galaxia extraordinaria que puede corroborar una teoría recientemente impugnada sobre la materia oscura.
La materia oscura es materia que no emite luz, pero es detectable por su atracción gravitacional sobre otra materia. Fue descubierto por primera vez en la década de 1970 en estudios de galaxias espirales, cuyas regiones exteriores giraban demasiado rápido solo para ser impulsadas por las estrellas visibles y el gas en esas regiones. Los astrónomos razonaron que debe haber más masa que no se ve. Décadas de observaciones de galaxias han demostrado que casi todas las galaxias contienen grandes cantidades de esta "materia oscura, " y eso, De hecho, hay aproximadamente cinco veces más materia oscura de lo normal, materia visible en el universo.
Sin embargo, Algunos estudios recientes han indicado que algunas galaxias no siguen el mismo patrón que las galaxias "ricas en materia oscura" encontradas desde la década de 1970. Estos estudios mostraron que un puñado de galaxias vistas hace unos 10 mil millones de años no contienen la cantidad esperada de materia oscura. Esto podría significar que las galaxias en ese momento no tenían mucha materia oscura pero la obtuvieron más tarde, en algún momento de los últimos 10 mil millones de años. Si ese es el caso, desafiaría nuestra comprensión fundamental de cómo se forman las galaxias.
Ahora el estudiante graduado de UT Austin Patrick Drew y su asesor, profesora Caitlin Casey, han encontrado una galaxia muy distante que parece rica en materia oscura, exactamente como se esperaba de la teoría de larga data. Debido a que esta galaxia está a 9 mil millones de años luz de distancia, nos dice que algunas galaxias ya contienen bastante materia oscura en el pasado distante. El hallazgo fortuito parece contradecir los otros hallazgos controvertidos de galaxias con poco contenido de materia oscura.
El equipo de Drew estudió esta galaxia mientras usaban el telescopio Keck en Hawai para un estudio de las galaxias de formación de estrellas más extremas del universo. las llamadas "galaxias polvorientas de formación de estrellas". No tenían la intención de estudiar la materia oscura en absoluto, más bien, intentaron comprender por qué estas galaxias producen tantas estrellas con tanta rapidez.
Pero una de sus galaxias los sorprendió, y enviaron su trabajo en una nueva dirección.
Debido al ángulo aleatorio en el que se estudió la galaxia DSFG850.95 con el telescopio, los datos proporcionaron un registro extremadamente detallado de la velocidad de rotación de la galaxia desde el centro de la galaxia hasta sus confines. Denominada "curva de rotación, "Esta medida es la que utilizan los astrónomos para determinar la cantidad de materia oscura en una galaxia.
Le mostraron estos datos a Susan Kassin, un colega del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial. Kassin, un experto en tales mediciones de curvas de rotación, Inmediatamente reconocieron que habían encontrado algo extraordinario:esta galaxia, visto hace 9 mil millones de años, contiene toda la materia oscura esperada que predice la teoría.
Esto contrasta con un estudio de 2017 en Naturaleza que afirmaba que las galaxias en esta época cósmica, Hace 10 mil millones de años, "puede que no tenga tanta materia oscura, y que son fundamentalmente diferentes a las galaxias del universo actual, "Dijo Casey." La galaxia que encontramos es un claro contraejemplo de eso, donde parece que la materia oscura se comporta de forma normal, como lo hace en el universo actual ".
La línea de fondo, Drew dice que "esta galaxia hace lo que se espera de galaxias como esta y es la primera confirmación sólida de que lo que sucede en estas galaxias en el universo actual es lo mismo que sucedió en el universo primitivo".
Drew planea hacer un seguimiento de este estudio con más estudios de la galaxia en su proyecto en curso con ALMA.