Los científicos consideran que la materia oscura es el componente principal de todas las galaxias. ¿Excepto por uno?

• La materia oscura que no sea Carrión es uno de los supuestos básicos de la astronomía moderna
• No solo explica el movimiento de la materia que se observa actualmente en las galaxias, sino que también es un elemento esencial en la teoría de la formación de estas estructuras.
• Actualmente, se cree que todas las galaxias se forman en densidades de materia oscura, y encontrar al menos un ejemplo de galaxia pobre en ella es un serio problema de investigación.
• ¿Cómo se estima la masa de todas las estrellas de la galaxia y, por tanto, la masa potencial de materia oscura? Starlight alcanzando telescopios. La cantidad que se puede medir directamente es el flujo de radiación, que es la cantidad de energía transportada por la luz.
• Se puede suponer que en los próximos años desentrañaremos el misterio de la materia oscura y aprenderemos más sobre su naturaleza física, o nuestra visión actual del universo tendrá que cambiar.
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Descripción de Galaxy

¿Cómo describir las grandes estructuras astronómicas de las galaxias y sus cúmulos? Utilizando las conocidas leyes de la física, creamos ciertos modelos matemáticos de estas estructuras. Luego, en base a la observación de galaxias individuales y sus cúmulos, sometemos nuestros modelos a pruebas que determinan sus propiedades. El enfoque estándar para modelar galaxias sugiere que estos objetos deberían contener mucha más materia que la propia materia de formación de estrellas y el gas en el espacio entre ellos.

Presumiblemente, esta masa adicional proviene de una forma hipotética y hasta ahora desconocida de materia llamada materia oscura no polar, una de las suposiciones básicas de la astronomía moderna. No solo explica el movimiento de la materia que se observa actualmente en las galaxias, sino que también es un elemento esencial en la teoría de la formación de estas estructuras. Dado que ahora se cree que todas las galaxias se forman en grupos de materia oscura, encontrar al menos un ejemplo de una galaxia pobre en galaxias es un serio problema de investigación.

El extraño estado de la galaxia NGC1052-DF2

¿Cómo se determinó la masa de la galaxia NGC1052-DF2? Cabe señalar que dividimos aproximadamente las galaxias en dos categorías. Existen las llamadas galaxias espirales planas en forma de panqueque y galaxias elípticas en forma de pelota de rugby. Los métodos para determinar la masa varían según el tipo de galaxia. NGC1052-DF2 pertenece a la segunda categoría y su masa se calcula midiendo la velocidad de dispersión de sus estrellas constituyentes.

Las estrellas que componen la galaxia pueden moverse a diferentes velocidades. Sin embargo, la diferencia entre las velocidades de las estrellas individuales y la velocidad promedio de todas las estrellas de la galaxia es significativa. Describimos estas diferencias utilizando el concepto estadístico de dispersión de velocidad. Con una alta dispersión, existen grandes diferencias en la velocidad de las estrellas individuales con respecto al promedio. En sentido figurado, podemos decir que las estrellas se dispersan fuertemente y que se necesita un campo gravitacional fuerte y, por lo tanto, una gran masa de la galaxia, para que este sistema esté ligado gravitacionalmente. En el caso de NGC1052-DF2, la dispersión de velocidad es relativamente pequeña, por lo que es una galaxia de masa ligera.

¿Cómo se calcula el porcentaje de materia oscura?

Ya conocemos la masa total de esta galaxia. ¿Qué porcentaje de esta masa es materia oscura? Para responder a esta pregunta sobre NGC1052-DF2, es necesario estimar la masa de todas las estrellas de esta galaxia. ¿Cómo se puede hacer esto? Bueno, las estrellas emiten luz que llega a nuestros telescopios. La cantidad que se puede medir directamente es el flujo de radiación, que es la cantidad de energía transportada por la luz de las estrellas que atraviesa la superficie de un detector particular en un telescopio cada segundo. El flujo de radiación disminuye con la distancia a la fuente de luz, por lo que las estrellas más alejadas de la Tierra parecen más débiles que las estrellas del mismo tipo que están más cercanas. La distancia del observador juega un papel importante aquí.

Un equipo internacional liderado por Z. Shen y S. Esta distancia es mucho mayor que el valor esperado. Esto significa que se necesitarían más estrellas para explicar el flujo radiativo medido para esta galaxia que si la galaxia estuviera más cerca de la Tierra. Con masas de estrellas más grandes, queda menos espacio para la materia oscura sin carroña. Ya en 2019, el mismo equipo midió una gran distancia de una galaxia cercana similar NGC1052-DF4, lo que también indica la presencia de una pequeña cantidad de materia oscura en este cuerpo. Las medidas de distancia publicadas actualmente son más precisas, lo que disipa todas las dudas.