Galaxias ultradifusas en el cúmulo de Coma con un 99% de su masa en forma de materia oscura

Por Francisco R. Villatoro, el 1 julio, 2015. Categoría(s): Astrofísica • Ciencia • Física • Materia oscura • Noticias • Physics • Science ✎ 7

Dibujo20150701 Ultra Diffuse Galaxies in Coma Cluster - IOP ApJ

En el Cúmulo de Coma (Abell 1656) se han descubierto 854 galaxias ultradifusas gracias al Telescopio Subaru en Hawaii. Muchas (332) tienen una masa similar a la Vía Láctea, pero muy pocas estrellas, sólo un 0,1% de las estrellas de nuestra galaxia. Por tanto, más del 99% de la masa de estas galaxias ultradifusas debe ser materia oscura. Un resultado realmente sorprendente: galaxias dominadas por la materia oscura. Y gran reto para las teorías de gravedad modificada tipo MOND que difícilmente podrán explicar estas observaciones.

El artículo es Jin Koda et al., «Approximately A Thousand Ultra Diffuse Galaxies in the Coma cluster,» The Astrophysical Journal Letters 807: L2, 2015, doi: 10.1088/2041-8205/807/1/L2arXiv:1506.01712 [astro-ph.GA].

Dibujo20150701 largest size - lowest brightness - nucleated - Ultra Diffuse Galaxies in Coma Cluster - IOP ApJ

El cúmulo galáctico de Coma se encuentra a 101 millones de pársecs (unos 330 millones de años luz) de la Tierra. Para que las estrellas de las galaxias ultradifusas de tamaño similar a la Vía Láctea soporten las fuerzas de marea debidas a la gravedad de las otras galaxias es necesario que estén dominadas por la materia oscura. En su versión más pesimista, más del 98% de su masa debe ser materia oscura (siendo lo más probable que más del 99% lo sea).

Futuros estudios mediante simulación por ordenador de la evolución de las galaxias ultradifusas son necesarios para entender mejor estas galaxias tan exóticas. Según los autores del estudio puede haber muchas más de las observadas ya que tienen tan pocas estrellas que son muy difíciles de observar desde la Tierra.

 



7 Comentarios

  1. Este puede ser un hallazgo extraordinario, por sus implicaciones en la especificación de esta integrante aún poco conocida de la cosmología :O

  2. Hola Francisco,
    Te admiro muchísimo. Dicho esto, me pica la curiosidad. ¿Hay o habrá alguna forma de poder visualizar la materia oscura de las galaxias? Aunque la DM no interracione con el campo electromagnético y entiendo se pueda mapear debido a que si se ve afectada por la gravedad de las estrellas colindantes y viceversa, quizás es o será posible verla por emisión de algunas partículas y poder observarlas de forma directa o indirecta (como el LHC).

    Sería estupendo poder disponer de un telescopio de materia oscura, de la misma forma que podemos decir que ya tenemos «telescopios» de neutrinos.

      1. Si hipotéticamente se dispusiera de una tecnología que permitiera detectar «y ver» gravitones tan claramente como fotones -y recuerdo que los gravitones ni siquiera aún sido detectados- ¿se podrían ver las partes ahora no visibles de esas galaxias?

  3. ¿Galaxias de axiones? ¿Galaxias de neutralinos? ¿Galaxias compuestas de todo un nuevo sector de partículas? Estas si que son verdaderas galaxias fantasma ¿quien necesita ciencia-ficción cuando la realidad es más increíble? Una nave podría atravesar una de estas galaxias sin «chocar» absolutamente con nada (solo sintiendo una gravedad «fantasma»).
    Esto es tan anti-intuitivo para nosotros porque todos los objetos con masa que conocemos, al contrario que la MO interaccionan electromagnéticamente lo que produce esa sensación de «solidez», sin embargo, incluso los objetos más sólidos que conocemos están en su mayor parte vacíos, de hecho, casi el 100% de nuestra masa está concentrada en un volumen diminuto en el núcleo de los átomos. Si ahora «desenchufásemos» la fuerza electromagnética los átomos de nuestro cuerpo se diluirían en el espacio casi tan fantasmalmente como la MO.
    El mundo «real» y el mundo de nuestras experiencias cotidianas es completamente diferente.

  4. Y si hay galaxias de materia oscura, ¿puede haber objetos compactos (densos) de materia oscura?, es decir, ¿puede haber el equivalente a estrellas y planetas de materia oscura? En principio, la materia oscura gravita y nada debería impedir su agregación (si es materia oscura fría). ¿Pueden ser algunos agujeros negros objetos compactos de materia oscura? ¿cuál es el nivel de compactificación que puede alcanzar la materia oscura? ¿cuál es el equivalente al límite de Chandrasekhar? Creo que queda mucha física por trabajar.

  5. Uno de los escenarios posibles contemplados es que sean remanentes de galaxias, digamos ordinarias, que han perdido parte de su masa estelar por interacción, quedando el núcleo interior como este tipo de galaxias ultradifusas. Sin embargo el halo de materia oscura sigue. Es por eso que estas galaxias UDG tengan una componente tan importante de materia oscura. Es decir, no es necesario la explicación de un mecanismo especial de formación de estas estructuras, sino que es explicable por los procesos de interacción de las galaxias en clusters de este tipo. Es más, este tipo de galaxias parecen ser frecuentes en estructuras de gran densidad como este cúmulo, por lo que su existencia ha de estar ligada a los procesos de interacción galácticos, no a procesos especiales de formación de galaxias.

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