El enigma de Dragonfly 44, la galaxia que es casi invisible

En 2016, los astrónomos dirigido por Pieter van Dokum de la Universidad de Yale publicado bomba de papel afirmando el descubrimiento de una galaxia que es tan débil pero tan ancha y pesada que debe ser casi completamente invisible Calcularon que la galaxia, llamada Dragonfly 44, es 99.99 por ciento de materia oscura.

El acalorado debate ha asegurado que las propiedades de Dragonfly 44 sigan sin resolverse. Mientras tanto, aparecieron más de 1.000 galaxias igualmente grandes pero débiles.

Dragonfly 44 y sus pares se conocen como galaxias ultradifusas (UDG). "Aunque pueden ser tan grandes como las galaxias ordinarias más grandes, las UDG son extremadamente oscuras, tan oscuras que en los estudios del cielo con telescopios, 'tienen' la tarea de filtrar el ruido sin filtrar accidentalmente estas galaxias", dijo Paul Bennett. , astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. El brillante gas formador de estrellas que abunda en otras galaxias parece haber desaparecido en la UDG, dejando solo un esqueleto de estrellas maduras.

Su existencia causó revuelo en la teoría de la evolución galáctica, que no pudo predecirlos. "No aparecieron en las simulaciones”, dijo van Dokum. "Tienes que hacer algo especial para hacer una galaxia así de grande y débil”.

Han surgido nuevas teorías salvajes para explicar cómo surgió Dragonfly 44 y otros UDG. Y estas gotas gigantes de luz pueden proporcionar nueva evidencia de la mano invisible de la materia oscura.

Demasiada materia oscura

A medida que la gravedad atrae aglomeraciones de gas y estrellas, sus energías y momentos combinados hacen que la masa se hinche y gire. Eventualmente aparece una galaxia.

Solo hay un problema. A medida que las galaxias giran, deben estar colapsando. No parecen tener suficiente masa, y por lo tanto gravedad, para mantenerse unidos. El concepto de materia oscura se inventó para proporcionar la gravedad que falta. En esta imagen, una galaxia está dentro de un conglomerado más grande de partículas no luminosas. Este "halo" de materia oscura mantiene unida a la galaxia en rotación.

Una forma de estimar la tasa de rotación de una galaxia y, por lo tanto, su contenido de materia oscura, es contar sus cúmulos de estrellas globulares. "En teoría, no sabemos por qué", dijo Bennett, pero el número de estos "cúmulos globulares" se correlaciona estrechamente con estas propiedades más difíciles de medir. En el informe de 2016, van Doekum contó 94 cúmulos globulares dentro de Dragonfly 44. un número que sugiere un halo extremadamente grande de materia oscura, a pesar de la poca materia visible que posee la galaxia.

Nadie ha visto algo así. Van Docum y sus coautores sugieren que Dragonfly 44 puede ser una "Vía Láctea fallida": una galaxia con un halo de materia oscura del tamaño de la Vía Láctea que sufrió un misterioso evento temprano en el que le robaron su gas formador de estrellas, dejándola con solo estrellas envejecidas y un halo gigante.

O sin materia oscura

El objeto ha atraído el interés de otro grupo de astrónomos que argumentan que la materia oscura no existe en absoluto. Estos investigadores explican la falta de gravedad de las galaxias modificando la ley de la gravedad de Newton, un enfoque llamado dinámica newtoniana modificada o MOND.

Según MOND, la fuerza gravitatoria modificada de cada galaxia se calcula a partir de la relación masa-luz de sus estrellas: su masa total dividida por su luminosidad. Los teóricos de MOND no especulan por qué la fuerza dependería de esta relación, pero su fórmula ad hoc coincide con las velocidades observadas de la mayoría de las galaxias sin necesidad de utilizar materia oscura.

Cuando se supo la noticia sobre Dragonfly 44, MOND defendió Stacey McGoughastrónomo de la Universidad Case Western Reserve, calculó a partir de la relación masa-luz que debe estar girando más lentamente de lo que indicaba la estimación original de van Dokkum. El cálculo MOND no parece ajustarse a los datos.