Agencias, Ciudad de México.- Desde hace más de 40 años, los astrofísicos han creído que todas las galaxias tienen materia oscura pero esto ya no es cierto. El descubrimiento de galaxias carentes de materia oscura desafía las nociones existentes sobre la formación de éstas, más ahora que se sabe cómo es que pierden este componente.

La primera vez que un científico identificó este tipo de galaxia en el universo real —término usado para diferenciar entre lo que se ve en la observación física y lo que se encuentra a través de la simulación por computadora— fue en 2018, por Shany Danieli de la Universidad de Princeton, y Pieter van Dokkum de Yale. Publicaron su hallazgo en la revista científica de Harvard.

En 2019 se informó de una segunda galaxia de este tipo, y en 2021 un equipo de investigadores encontró una posible explicación a esta desconcertante observación.

Este tipo de materia compone alrededor del 80% de toda la materia que existe en el universo y no tiene interacción con el campo electromagnético. Esto significa que es incapaz de emitir, absorber o reflejar luz, por lo cual es imposible observarla directamente a través de telescopios y radiotelescopios.

Desde que se descubrió se cree que todas las galaxias están conformadas por ella; o que es un elemento en el universo que condiciona el movimiento de los astros a gran escala, pero todavía no somos capaces de describirla, según Muy Interesante. 

Según el mismo medio, la detección de la materia oscura se remonta a 1930 cuando Jan Oorts, astrónomo holandés, se percató de que la velocidad orbital de las estrellas de la Vía Láctea era diferente a la del planeta.

Cabe destacar que en las galaxias las estrellas no se reparten aleatoriamente, sino que ocupan un lugar concreto en función de su masa y su velocidad orbital. Dicha velocidad debe ser la adecuada para evitar que las estrellas sean expulsadas hacia el espacio intergaláctico.

Tras medir toda la masa contenida en nuestra galaxia, Oorts concluyó que no había suficiente materia como para retener a las estrellas y evitar que salieran proyectadas. A ese déficit se le denominó materia oscura.

El descubrimiento de galaxias carentes de materia oscura se hizo mediante una simulación por supercomputadora

El equipo de investigadores dirigido por Jorge Moreno, profesor de astronomía del Pomona College, recurrió a una simulación por supercomputadora para modelar la formación de galaxias.

La simulación modeló la evolución durante miles de millones de años en una franja del universo de 60 millones de años luz. En ella, los investigadores identificaron siete galaxias que carecían de materia oscura.

«Lo que descubrimos es que estas galaxias tenían inicialmente mucha materia oscura, y tenían mucho gas», dice Moreno.

Agregó que para convertirse en una galaxia sin materia oscura, deben interactuar con una galaxia 1,000 veces más grande que ella. Dicho choque hizo que la más grande absorbiera la materia oscura de la más pequeña.

Pero no es así de sencillo, Moreno detalló en su artículo publicado en la revista Nature Astronomy, que se deben cumplir dos condiciones.

La primera es que “un satélite debe estar interactuando con un vecino con aproximadamente 1000 estrellas más grande de masa” y la segunda que “el satélite debe perforar dentro del 5% del radio del halo de materia oscura del anfitrión”.

Entonces, generalmente las galaxias se enfrentan a uno de dos destinos: se vuelven parte del vecino más grande o son completamente destruidas por el campo gravitatorio de este anfitrión masivo.

Sin embargo, las galaxias que Moreno encontró siguieron un tercer camino: “enfrentarse varias veces a su Goliat. ¡Algunas de ellas cruzan el componente estelar de su vecino masivo hasta 9 a 14 veces! Pero pagan un precio: pierden la mayor parte de su materia oscura”, explican en el artículo.

De acuerdo con el sitio web del Pomona College, en la investigación también participaron astrofísicos de Princeton, la Universidad de California-Irvine, Cal Tech, la Universidad de Zúrich y otras instituciones.

Las otras 7 galaxias que carecían de materia oscura fueron nombradas en honor a un pueblo indígena

Después de realizar varias colisiones con galaxias vecinas unas 1,000 veces más masivas que fueron despojadas de la mayor parte de su material, encontraron siete.

Moreno recurrió a los pueblos indígenas para nombrar las galaxias encontradas en la simulación. Con la ayuda de Doug Ingram, profesor cherokee de física, obtuvo el permiso de los líderes cherokees para dar a las galaxias los nombres de siete clanes: Pájaro, Azul, Ciervo, Pelo Largo, Pintura, Patata Salvaje y Lobo.

«Me he identificado con estas galaxias», dice Moreno. «Se supone que estas galaxias no deberían existir. Se suponía que iban a ser destruidas al luchar con galaxias masivas, pero sobrevivieron».

Este descubrimiento no significa que la materia oscura no sea fundamental para la formación de galaxias. Pero el hallazgo sí pone en duda el paradigma de que todas las galaxias la contienen.