La Misteriosa Galassia Priva di Materia Oscura

La Misteriosa Galassia Priva di Materia Oscura

Un team internazionale di ricercatori, utilizzando il telescopio Hubble e vari altri osservatori, ha individuato per la prima volta una galassia in cui la materia oscura è praticamente assente. La scoperta della galassia NGC 1052-DF2 sfida le attuali teorie sulla formazione galattica e fornisce nuovi indizi sulla natura della sfuggente materia oscura. I risultati sono stati pubblicati su Nature.

Gli astronomi hanno individuato un oggetto unico: una galassia che sembra non contenere materia oscura. Galassie e materia oscura vanno a braccetto: tipicamente non si trova una senza l’altra. La teoria infatti prevede che le galassie si formino a partire da concentrazioni di materia oscura, che poi attraggono gravitazionalmente materia ordinaria. Non abbiamo attualmente teorie che spieghino la formazione di una galassia come questa. Il raro oggetto è stato identificato con il Dragonfly Telephoto Array (DFA) e osservato dalla Sloan Digital Sky Survey (SDSS), così come da Hubble, dal Gemini Observatory e dal Keck. Il telescopio Hubble ha contribuito a confermare la distanza di NGC 1052-DF2 (65 milioni di anni luce) e a determinare la sua dimensione e luminosità. Basandosi sui dati a disposizione il team ha scoperto che la galassia è più grande della Via Lattea, ma contiene circa 250 volte meno stelle, pertanto è stata classificata come galassia ultra-diffusa.

Nonostante la sua notevole estensione, la luminosità di una galassia ultra-diffusa è bassa: le poche stelle sono sparse, fornendo all’oggetto un aspetto spettrale. È una galassia con densità estremamente bassa. “Ho trascorso un’ora solo a fissare questa immagine”, afferma Pieter van Dokkum della Yale University, riferendosi alla ripresa di Hubble. “Questo oggetto è sorprendente: un gigantesco blob diffuso, così sparpagliato che si possono vedere le galassie alle sue spalle. È letteralmente una galassia trasparente”. Ulteriori misurazioni delle proprietà dinamiche di dieci ammassi globulari in orbita attorno alla galassia hanno permesso al team di ricavare una stima indipendente della sua massa. Questa massa risulta confrontabile con la massa delle stelle presenti nella galassie stessa, e questo ha portato gli scienziati a concludere che NGC 1052-DF2 contiene almeno 400 volte meno materia oscura di quanto previsto per una galassia con questa massa, e probabilmente non ne contiene per nulla. Questa scoperta non è prevista dalle teorie attuali relative alla distribuzione di materia oscura e alla sua influenza sulla formazione delle galassie.

“Si ritiene che la materia oscura sia una parte integrante delle galassie, il collante che le tiene insieme e l’impalcatura sottostante su cui sono costruite”, spiega Allison Merritt della Yale University, tra gli autori dello studio. E van Dokkum aggiunge: “Questa invisibile, misteriosa sostanza è di gran lunga l’aspetto più dominante di una galassia. Scoprire una galassia che ne è priva è qualcosa di totalmente inaspettato: sfida le idee standard sul funzionamento delle galassie”.

Anche se sembra controintuitivo, l’esistenza di una galassia senza materia oscura contraddice le teorie che tentano di spiegare l’Universo senza la presenza di materia oscura. La scoperta di NGC 1052-DF2 dimostra che la materia oscura è in qualche modo separabile dalle galassie. Questo si può spiegare solo se la materia oscura è legata alla materia normale da null’altro che la gravità. Nel frattempo i ricercatori hanno già alcune idee per spiegare la mancanza di materia oscura in NGC 1052-DF2. Un evento cataclismico come la nascita di una moltitudine di stelle massicce potrebbe avere spazzato via tutto il gas e la materia oscura, oppure la crescita della vicina galassia ellittica massiccia NGC 1052, miliardi di anni fa, potrebbe aver giocato un ruolo nella carenza di materia oscura di NGC 1052-DF2. Queste idee, tuttavia, ancora non spiegano come si sia formata questa galassia. Per cercare una valida spiegazione, il team sta cercando altre galassie carenti di materia oscura, analizzando immagini di 23 galassie ultra-diffuse, tre delle quali sembra siano simili alla misteriosa NGC 1052-DF2.
[ Barbara Bubbi ]

Image credit: NASA, ESA, P. van Dokkum (Yale University)

https://www.spacetelescope.org/news/heic1806/