La materia oscura representa uno de los mayores misterios en la cosmología contemporánea. Aunque no se ha detectado de manera directa, su existencia se deduce de los efectos gravitacionales que provoca: sin ella, no se podría explicar la velocidad de rotación de las galaxias, su agrupamiento en cúmulos o la evolución de las grandes estructuras del universo. Los modelos actuales sugieren que esta forma de materia constituye aproximadamente el 85% de toda la materia, pero permanece invisible, ya que no emite, absorbe ni refleja luz y apenas interactúa con la materia convencional.
A lo largo de varias décadas, los astrónomos han buscado entender la naturaleza de la materia oscura a través de observaciones indirectas y modelos teóricos. Curiosamente, algunas de las pistas más significativas podrían surgir de galaxias donde la materia oscura parece estar ausente. Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale ha identificado NGC 1052-DF9, la tercera galaxia conocida con una cantidad sorprendentemente baja de materia oscura. Este descubrimiento no pone en duda la existencia de la materia oscura, sino que ofrece una oportunidad única para comprender su formación, distribución y el papel que desempeña en la evolución de las galaxias.
La anomalía de DF9 y su peso estelar
Las otras dos galaxias sin materia oscura (NGC 1052-DF2 y NGC 1052-DF4) presentan cúmulos globulares inusualmente brillantes y forman una especie de «rastro» con otras galaxias de baja luminosidad en el campo de visión de NGC 1052. Los investigadores sugieren que si estas galaxias se formaron junto con DF2 y DF4, a partir de gas separado de la materia oscura debido a una colisión, también podrían carecer de ella. DF9 se convierte en el candidato ideal para probar esta hipótesis, ya que es el análogo más cercano en brillo y tamaño a DF2 y DF4.
Para medir esta «ausencia», los investigadores calcularon la masa dinámica del sistema observando el movimiento de las estrellas en su interior. La métrica utilizada es la dispersión de velocidad estelar, que para DF9 es de aproximadamente 6.5 km/s. Si la galaxia tuviera un halo de materia oscura normal, la velocidad de sus estrellas debería haber sido cuatro veces mayor, lo que lleva a los investigadores a concluir que, al igual que DF2 y DF4, la materia oscura no es necesaria para explicar la dinámica de DF9.
Galaxias en la balanza
Los autores advierten que los resultados deben interpretarse con precaución. Estudiar una galaxia tan pequeña y distante presenta importantes limitaciones observacionales. Para estimar su masa, el equipo analizó más de 10 horas de datos obtenidos con el espectrógrafo Keck Cosmic Web Imager (KCWI), instalado en el Observatorio Keck, en Hawái. Sin embargo, medir con precisión la velocidad de las estrellas dentro de la galaxia es un desafío complejo.
Las mediciones pueden verse afectadas por fenómenos intrínsecos a las estrellas, como su rotación, la turbulencia en sus capas externas o la presencia de sistemas binarios, factores que alteran las señales espectrales. Para corregir estos efectos, los investigadores emplearon modelos estadísticos basados en observaciones de estrellas similares, lo que introduce un margen de incertidumbre en los resultados. Además, la estimación de la distancia a la galaxia es crucial para calcular su masa y su precisión impacta directamente en las conclusiones del estudio.