La strana galassia trasparente: dov’è la sua materia oscura?
È possibile che manchi quasi del tutto della sua materia oscura: un puzzle cosmico che apre nuovi interrogativi sulla formazione delle galassie
SCOPERTE – Una galassia che quasi non contiene materia oscura ed è così trasparente da permettere di vedere le galassie che si trovano dietro di essa. L’oggetto cosmico che sfida le nostre attuali teorie sulla formazione delle galassie, dove l’ingrediente chiave è proprio la presenza di materia oscura in questa caso mancante, si chiama NGC 1052-DF2, si trova a 65 milioni di anni luce dalla Terra e pur essendo molto più larga della nostra Via Lattea, ma contiene centinaia di stelle in meno, tanto da essere classificata come galassia ultra-diffusa.
La singolare scoperta si deve a un team di ricercatori internazionale della Yale University guidati da Pieter van Dokkum che ha analizzato la galassia identificata dal Dragonfly Telephoto Array (DFA) e dallo Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Utilizzando poi il telescopio spaziale Hubble, frutto della collaborazione tra ESA e NASA, e il Gemini Observatory la galassia è stata studiata nel dettaglio e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
La galassia rappresenta per gli astronomi un oggetto astronomico unico nel suo genere e che sfida tutte le moderne teorie di formazione ed evoluzione galattica, tanto che guardarla per la prima volta lascia senza parole, come ha raccontato van Dokkum:
“Ho speso un’ora solo a fissare questa immagine. Questa cosa è sorprendente: un blob gigante così disperso tanto da essere in grado di vedere le galassie dietro di lui. E’ letteralmente una galassia trasparente”.
Gli astronomi infatti fin dal 1884 hanno invocato la presenza di materia oscura nelle galassie per spiegare il motivo per cui, nonostante le altissime velocità a cui si muovono insieme alle stelle che contengono, il loro spostamento è limitato nel cosmo. Per la seconda legge di Keplero, infatti, la velocità di rotazione dovrebbe diminuire proporzionalmente alla distanza dal centro della galassia, una previsione che però non è confermata dalle osservazioni.
I ricercatori hanno poi utilizzato le proprietà dinamiche di 10 ammassi globulari che orbitano intorno alla galassia per misurarne la massa e hanno scoperto che il suo valore è comparabile con la massa delle stelle che contiene. Questo implica che la presenza di materia oscura in NGC 1052-DF2 è almeno 400 volte inferiore rispetto a quanto previsto dalle teorie astronomiche e che, soprattutto, potrebbe non contenerne affatto.
Un oggetto che è impossibile da spiegare, un qualcosa che fino ad oggi gli scienziati non avevano messo in conto che potesse anche solo esistere, come ha spiegato la co-autrice dello studio Allison Merritt, della Yale University e del Max Planck Institute for Astronomy:
“Si ritiene per convenzione che la materia oscura sia una parte integrante di tutte le galassie, la colla che le tiene unite insieme e l’impalcatura sottostante su cui sono costruite. Non ci sono teorie che predicono questi tipi di galassie, il modo in cui si formano questo tipo di oggetti è a noi del tutto sconosciuto”.
Nonostante il fatto che ad oggi la materia oscura non è stata osservata direttamente, questa sostanza invisibile e misteriosa rappresenta il collante che domina l’universo. Proprio per questo motivo anche solo immaginare una galassia che non ne contenga, come quella osservata da Hubble, rappresenta un qualcosa di controintuitivo per le nostre teorie scientifiche, ma allo stesso tempo è la dimostrazione che la materia oscura è in qualche modo separabile dalle galassie, e questo è possibile solo se interagisce con la materia ordinaria attraverso nient’altro che la gravità.
Ma perché la galassia NGC 1052-DF2 è trasparente? I ricercatori ora hanno l’arduo compito di trovare una spiegazione alla evidente mancanza di materia oscura nella galassia. Tra le ipotesi avanzate, c’è quella di un cataclisma cosmico che abbia spazzato via tutto il gas e la materia oscura oppure un ruolo chiave potrebbe averlo avuto la crescita della vicina e massiva galassia ellittica NGC 1052, che in qualche modo ha indotto la mancanza.
Tutte spiegazioni che, però, non riescono a portare ad una teoria su come la galassia si sia formata. Proprio per rispondere a questa domanda i ricercatori hanno iniziato una nuova “battuta di caccia” alla ricerca di nuove galassie trasparenti che potrebbero essere prive di materia oscura, analizzando l immagini di 23 galassie ultra-diffuse scoperte da Hubble e che potrebbero portare qualche risposta a questo nuovo e stravagante puzzle cosmico.
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