lunes, abril 02, 2018

La materia oscura se pierde en la galaxia Oddball- Video.

Se esperaba que Galaxy conttubiera 400 veces más materia oscura de lo que las observaciones muestran


Las grandes y majestuosas galaxias espirales como nuestra Vía Láctea son difíciles de perder. Los astrónomos pueden detectar estos grandes complejos debido a sus grandes centros brillantes y sus característicos brazos de gas y polvo, donde residen miles de estrellas brillantes.

Pero algunas galaxias no son tan distintivas. Son grandes, pero tienen tan pocas estrellas para su tamaño que parecen muy débiles y difusas. De hecho, son tan difusos que parecen bolas de algodón gigantes.

Las observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA de una de esas galaxias han resultado ser una rareza que la diferencia de la mayoría de las otras galaxias, incluso las de aspecto difuso. Contiene poca o ninguna materia oscura, el andamiaje subyacente sobre el que se construyen las galaxias.
 La materia oscura es una sustancia invisible que constituye la mayor parte de nuestro universo y el pegamento invisible que mantiene unida a la materia visible en las galaxias: estrellas y gas.

Llamada NGC 1052-DF2, esta galaxia "fantasmal" contiene como mucho 1/400 de la cantidad de materia oscura que los astrónomos esperaban. Cómo se formó es un completo misterio. El bicho raro galáctico es tan grande como nuestra Vía Láctea, pero la galaxia había escapado a la atención porque contiene solo 1/100 de la cantidad de estrellas que nuestra galaxia.
Basado en los colores de sus cúmulos globulares, NGC 1052-DF2 tiene aproximadamente 10 mil millones de años. Reside a unos 65 millones de años luz de distancia.


El Hubble ve una galaxia sin materia oscura

Las galaxias y la materia oscura van juntas como la mantequilla de maní y la gelatina. Normalmente no encuentras uno sin el otro.
Por lo tanto, los investigadores se sorprendieron cuando descubrieron una galaxia a la que le faltaba la mayor parte, si no la totalidad, de su materia oscura. Una sustancia invisible, la materia oscura es el andamiaje subyacente sobre el que se construyen las galaxias. Es el pegamento que mantiene unida a la materia visible en las galaxias: estrellas y gas.

"Pensamos que cada galaxia tenía materia oscura y que la materia oscura es la forma en que comienza una galaxia", dijo Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, investigador principal de las observaciones de Hubble. "Esta sustancia invisible y misteriosa es el aspecto más dominante de cualquier galaxia. Por lo tanto, encontrar una galaxia sin él es inesperado. Desafía las ideas estándar de cómo creemos que funcionan las galaxias, y muestra que la materia oscura es real: tiene su propia separación existencia aparte de otros componentes de las galaxias. Este resultado también sugiere que puede haber más de una forma de formar una galaxia ".

La galaxia única, llamada NGC 1052-DF2, contiene como mucho 1/400 de la cantidad de materia oscura que los astrónomos esperaban. La galaxia es tan grande como nuestra Vía Láctea, pero se le escapó la atención porque contiene solo 1/100 de la cantidad de estrellas. Dado el gran tamaño del objeto y su apariencia tenue, los astrónomos clasifican a NGC 1052-DF2 como una galaxia ultradifusa. Una encuesta de 2015 del cúmulo de galaxias de Coma mostró que estos objetos grandes y débiles eran sorprendentemente comunes.

Pero ninguna de las galaxias ultradifusas descubiertas hasta ahora se ha encontrado que carece de materia oscura. Así que incluso entre esta clase inusual de galaxias, NGC 1052-DF2 es un bicho raro.

Van Dokkum y su equipo vieron la galaxia con el Dragonfly Telephoto Array, un telescopio hecho a medida en Nuevo México que diseñaron para encontrar estas galaxias fantasmales. Luego usaron el Observatorio WM Keck en Hawai para medir los movimientos de 10 agrupaciones gigantes de estrellas llamadas cúmulos globulares en la galaxia. Keck reveló que los cúmulos globulares se movían a velocidades relativamente bajas, a menos de 23,000 millas por hora. Las estrellas y cúmulos en las afueras de las galaxias que contienen materia oscura se mueven al menos tres veces más rápido. A partir de esas mediciones, el equipo calculó la masa de la galaxia. "Si hay alguna materia oscura, es muy poco", explicó van Dokkum. "Las estrellas en la galaxia pueden dar cuenta de toda la masa, y no parece haber espacio para la materia oscura".

Los investigadores luego usaron el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Observatorio Gemini en Hawai para descubrir más detalles sobre la galaxia única. Géminis reveló que la galaxia no muestra signos de interacción con otra galaxia. Hubble les ayudó a identificar mejor los cúmulos globulares y medir una distancia precisa a la galaxia.

Las imágenes del Hubble también revelaron la apariencia inusual de la galaxia. "Pasé una hora simplemente mirando la imagen del Hubble", recordó Van Dokkum. "Es tan raro, particularmente en estos días después de tantos años de Hubble, que obtienes una imagen de algo y dices: 'Nunca había visto eso antes'. Esto es sorprendente: una burbuja gigantesca a través de la cual puedes mirar. Es tan escasa que ves todas las galaxias detrás de ella. Literalmente es una galaxia transparente ".

La galaxia fantasmal no tiene una región central notable, o incluso brazos en espiral y un disco, características típicas de una galaxia espiral. Pero tampoco parece una galaxia elíptica. La galaxia tampoco muestra evidencia de que contenga un agujero negro central. Según los colores de sus cúmulos globulares, la galaxia tiene aproximadamente 10 mil millones de años. Incluso los cúmulos globulares son extraños: son dos veces más grandes que las agrupaciones estelares típicas que se observan en otras galaxias.

"Es como si tomas una galaxia y solo tienes el halo estelar y los cúmulos globulares, y de alguna manera se olvidó de hacer todo lo demás", dijo van Dokkum. "No hay ninguna teoría que prediga estos tipos de galaxias. La galaxia es un completo misterio, ya que todo es extraño. Cómo se forma una de estas cosas es completamente desconocido".

Pero los investigadores tienen algunas ideas. NGC 1052-DF2 reside a unos 65 millones de años luz de distancia en una colección de galaxias que está dominada por la galaxia elíptica gigante NGC 1052. La formación de galaxias es turbulenta y violenta, y van Dokkum sugiere que el crecimiento de la galaxia masiva incipiente miles de millones de años Hace quizás jugó un papel en la deficiencia de materia oscura de NGC 1052-DF2.
Otra idea es que el gas que se mueve hacia la elíptica gigante NGC 1052 puede haberse fragmentado y formado NGC 1052-DF2. La formación de NGC 1052-DF2 puede haber sido ayudada por poderosos vientos que emanaron del joven agujero negro que crecía en el centro de NGC 1052. Sin embargo, estas posibilidades son especulativas y no explican todas las características de la galaxia observada. , dijeron los investigadores.

El equipo ya está buscando más galaxias deficientes en materia oscura. Están analizando imágenes de Hubble de otras 23 galaxias difusas. Tres de ellos son similares a NGC 1052-DF2.
"Cada galaxia que conocíamos antes tiene materia oscura, y todas caen en categorías familiares como galaxias espirales o elípticas", dijo van Dokkum. "¿Pero qué obtendrías si no hubiera materia oscura? Tal vez esto es lo que obtendrías".

Los resultados del equipo aparecerán en la edición del 29 de marzo de 2018 de la revista Nature .

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore lleva a cabo operaciones científicas de Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., en Washington, DC
Créditos: NASA , ESA y P. van Dokkum (Universidad de Yale)

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA tomó una imagen de una extraña galaxia de aspecto fantasmal llamada NGC 1052-DF2 que los astrónomos calculan que tienen poca o ninguna materia oscura. Esta es la primera galaxia que los astrónomos han descubierto que carecen de materia oscura, que se cree que comprende el 85% de la masa de nuestro universo.

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