Los investigadores liderados por Mireia Montes del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en colaboración con la Universidad de La Laguna (ULL) y otras entidades anunciaron el descubrimiento de la galaxia más grande y difusa, casi invisible, registrada hasta la fecha. Su nombre es: Nube (sugerido por una pequeña de cinco años, hija de uno de los investigadores del grupo).

Nube, un fantasma en el cosmos que desafía el modelo de materia oscuraMidjourney/Sarah Romero

La galaxia Nube se encuentra aproximadamente a 300 millones de años luz de la Vía Láctea pero tiene una particularidad que ha llamado la atención de los astrofísicos: es una galaxia enana casi invisible que no puede explicarse con nuestra comprensión actual del universo. Es misteriosamente débil, de ahí que haya sido bautizada como Nube a causa de sus altos niveles de materia oscura y la baja masa en su centro. Apenas emite luz, por lo que el brillo de su superficie es tan débil que evitó la detección en estudios del cielo anteriores.

El estudio ha sido publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, y ha utilizado datos tomados con el Gran Telescopio Canarias (GTC) y el Radiotelescopio Green Bank (GBT).

‘Rara avis’

Lo que distingue a la galaxia Nube son sus extraordinarias propiedades. Esta galaxia es diez veces más débil y más grande que otras galaxias enanas conocidas con un número comparable de estrellas. Por ponerlo en contexto, tiene un tercio del tamaño de la Vía Láctea, nuestra galaxia, pero una masa similar a la Pequeña Nube de Magallanes, que está situada a unos 200.000 años luz de la Tierra y está clasificada como galaxia enana irregular, más pequeña y menos estructurada que las galaxias espirales como la nuestra.

El modelo predominante de materia oscura propone que la mayor parte de la masa del universo está compuesta de una sustancia invisible y desconocida que interactúa sólo a través de la gravedad, la materia oscura. Esta hipótesis se desarrolló para explicar los efectos gravitacionales observados que no pueden explicarse únicamente por la materia visible. Sin embargo, el descubrimiento de Nube ha generado dudas sobre la existencia de materia oscura. Su baja luminosidad y la ausencia de materia visible significativa desafían la noción de que la materia invisible es responsable de los efectos gravitacionales observados.

La figura es una composición de una imagen en color y una imagen en blanco y negro para resaltar el fondo.GTC, M. Montes

«Con nuestros conocimientos actuales no entendemos cómo puede existir una galaxia con características tan extremas», explica Mireia Montes, autora principal del estudio.

Los investigadores analizaron datos del Sloan Digital Sky Survey y detectaron una inconsistencia que los hizo examinar más de cerca los hallazgos. Lo que parecía un parche o una mancha débil dio pie a una investigación detallada. Tomaron imágenes multicolores ultraprofundas de la anomalía con el Telescopio Green Bank (GBT) y el Gran Telescopio Canaria (GTC) y al descubrir la galaxia enana se preguntaron cómo podría mantenerse unida cuando hay una cantidad tan pequeña de masa en su centro.

GalaxiaMidjourney/Sarah Romero

¿Su origen?

Teniendo en cuenta las propiedades extremas de Nube, los investigadores discutieron el origen y la naturaleza de esta galaxia. ¿Estas propiedades son resultado de la formación original de la galaxia, o se deben a un proceso evolutivo posterior provocado por el entorno en el que se encuentra?

«Para ello, y bajo la hipótesis de que la distribución de las estrellas en Nube es representativa de la distribución del halo de materia oscura, encontramos que un perfil en forma de solitón (típico de la materia oscura difusa) reproduce muy bien la distribución de estrellas observada», concluyeron los autores del estudio.

La materia oscura ha sido durante mucho tiempo un tema de fascinación y misterio en el campo de la astrofísicaMidjourney/Sarah Romero

Determinar la distancia exacta de Nube ha sido un desafío debido a su debilidad. Las observaciones hechas hasta ahora sitúan a esta difusa galaxia a unos 300 millones de años luz de distancia de nosotros. Se prevé que las próximas observaciones con el radiotelescopio Very Large Array (VLA) y el telescopio óptico William Herschel (WHT) en el Observatorio Roque de los Muchachos, La Palma, refinarán esta estimación.

Si se confirma la existencia de Nube y se estudian a fondo sus propiedades, podría revolucionar nuestra comprensión del universo y es posible que requiera una reevaluación del modelo de materia oscura. ¿Podría estar la materia oscura compuesta por una pequeña masa?

“Una posibilidad que resulta atractiva es que las propiedades inusuales de Nube nos estén mostrando que las partículas que componen la materia oscura tienen una masa extremadamente pequeña”, dice Ignacio Trujillo. De ser así, las inusuales propiedades de esta galaxia serían una demostración de las propiedades de la física cuántica, pero a escala galáctica. “Si se confirma esta hipótesis, sería una de las demostraciones más bellas de la naturaleza, unificando el mundo de los más pequeños con el de los más grandes”, concluye.

Fue observada por primera vez por un equipo de astrónomos utilizando telescopios y técnicas de imágenes avanzadas.Midjourney/Sarah Romero

Es una posibilidad, pero los científicos apuntan que aún es necesario realizar más investigaciones, aunque una conclusión como esta podrían cambiar la forma en que los científicos ven la materia oscura. Podría revolucionar nuestra comprensión del universo. Estamos ante un nuevo y apasionante capítulo de la astronomía.

Referencias: 

  • Mireia Montes et al, An almost dark galaxy with the mass of the Small Magellanic Cloud, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.12231 / Astronomy and Astrophysics Volume 681, January 2024 https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347667 
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