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

NGC 1052-DF2 resides about 65 million light-years away in the NGC 1052 Group, which is dominated by a massive elliptical galaxy called NGC 1052. This large, fuzzy-looking galaxy is so diffuse that astronomers can clearly see distant galaxies behind it. This ghostly galaxy is not well-formed. It does not look like a typical spiral galaxy, but it does not look like an elliptical galaxy either. Based on the colours of its globular clusters, the galaxy is about 10 billion years old. However, even the globular clusters are strange: they are twice as large as typical groups of stars. All of these oddities pale in comparison to the weirdest aspect of this galaxy: NGC 1052-DF2 is missing most, if not all, of its dark matter. The galaxy contains only a tiny fraction of dark matter that astronomers would expect for a galaxy this size. But how it formed is a complete mystery. Hubble took this image on 16 November 2017 using its Advanced Camera for Surveys.

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. Crediti immagine: NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University)

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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About Veronica Nicosia (174 Articles)
Aspirante astronauta, astrofisica per vocazione, giornalista di professione. Laureata in Fisica e Astrofisica all'Università La Sapienza, vincitrice del Premio giornalistico Riccardo Tomassetti nel 2012 con una inchiesta sull'Hiv. Lavoro come giornalista per Blitzquotidiano e collaboro con Oggiscienza. Mi occupo di scienza, salute, tecnologia e ambiente.

3 Comments on La strana galassia trasparente: dov’è la sua materia oscura?

  1. Buongiorno!
    Nel primo capoverso, ‘ma contiene meno centinaia di stelle in meno’, cosa intendevi dire?

  2. mauro marchionni - ingegnere meccanico // 9 aprile 2018 a 20:00 // Rispondi

    si continua a parlare della fantomatica e illogica materia oscura la cui presunta esistenza sarebbe del tutto contraria al collaudatissimo principio cosmologico e non capisco come la cosiddetta “comunità scientifica” si ostini a non capire questa questa assoluta banalità.
    come ci possono essere dubbi tra lo scegliere il principio cosmologico o la materia oscura quando poi ci sono tante altre possibilità per spiegare i moti anomali delle galassie?

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