La formación de estrellas en pequeñas galaxias enanas puede "calentar" lentamente la materia oscura, empujándolo hacia afuera. La imagen de la izquierda muestra la densidad del gas hidrógeno de una galaxia enana simulada, visto desde arriba. La imagen de la derecha muestra lo mismo para una galaxia enana real, IC 1613. En la simulación, La entrada y salida repetida de gas hace que la intensidad del campo gravitacional en el centro del enano fluctúe. La materia oscura responde a esto migrando desde el centro de la galaxia, un efecto conocido como "calentamiento de la materia oscura". Crédito:J. Read et al.
Los científicos han encontrado evidencia de que la materia oscura se puede calentar y mover, como resultado de la formación de estrellas en las galaxias. Los hallazgos proporcionan la primera evidencia observacional del efecto conocido como 'calentamiento de la materia oscura', y dar nuevas pistas sobre lo que constituye la materia oscura. La investigación se publica hoy en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
En el nuevo trabajo científicos de la Universidad de Surrey, La Universidad Carnegie Mellon y ETH Zürich se propusieron buscar evidencia de materia oscura en los centros de galaxias enanas cercanas. Las galaxias enanas son pequeñas, galaxias tenues que normalmente se encuentran orbitando galaxias más grandes como nuestra propia Vía Láctea. Pueden contener pistas que podrían ayudarnos a comprender mejor la naturaleza de la materia oscura.
Se cree que la materia oscura constituye la mayor parte de la masa del universo. Sin embargo, dado que no interactúa con la luz de la misma manera que la materia normal, solo se puede observar a través de sus efectos gravitacionales. Sin embargo, la clave para estudiarlo puede estar en cómo se forman las estrellas en estas galaxias.
Cuando se forman las estrellas los vientos fuertes pueden alejar el gas y el polvo del corazón de la galaxia. Como resultado, el centro de la galaxia tiene menos masa, lo que afecta la cantidad de gravedad que siente la materia oscura restante. Con menos atracción gravitacional, la materia oscura gana energía y migra lejos del centro, un efecto llamado "calentamiento de la materia oscura".
El equipo de astrofísicos midió la cantidad de materia oscura en los centros de 16 galaxias enanas con historias de formación estelar muy diferentes. Descubrieron que las galaxias que dejaron de formar estrellas hace mucho tiempo tenían densidades de materia oscura más altas en sus centros que las que todavía están formando estrellas en la actualidad. Esto apoya la teoría de que las galaxias más antiguas tenían menos calentamiento de materia oscura.
Profesor Justin Read, autor principal del estudio y director del Departamento de Física de la Universidad de Surrey, dijo:"Encontramos una relación verdaderamente notable entre la cantidad de materia oscura en los centros de estas pequeñas enanas, y la cantidad de formación estelar que han experimentado a lo largo de sus vidas. La materia oscura en los centros de las enanas formadoras de estrellas parece haber sido 'calentada' y expulsada ".
Los hallazgos proporcionan una nueva restricción a los modelos de materia oscura:la materia oscura debe poder formar galaxias enanas que exhiban un rango de densidades centrales, y esas densidades deben relacionarse con la cantidad de formación estelar.
Profesor Matthew Walker, un coautor de la Universidad Carnegie Mellon, agregó:"Este estudio puede ser la evidencia" humeante "que nos acerque un paso más a comprender qué es la materia oscura. Nuestro hallazgo de que se puede calentar y mover ayuda a motivar la búsqueda de una partícula de materia oscura".
El equipo espera ampliar este trabajo midiendo la densidad central de materia oscura en una muestra más grande de enanas. empujando a galaxias aún más débiles, y probar una gama más amplia de modelos de materia oscura.
