Dagli anni '60, gli astrofisici hanno ipotizzato che oltre a tutto ciò che possiamo vedere, l'Universo sia anche pieno di una massa misteriosa e invisibile. Conosciuta come "materia oscura", la sua esistenza è stata proposta per spiegare la "massa mancante" dell'Universo, ed è ora considerata una parte fondamentale di esso. Non solo è teorizzato per costituire circa l'80% della massa dell'Universo, ma si ritiene che abbia anche svolto un ruolo vitale nella formazione e nell'evoluzione delle galassie.
Tuttavia, una scoperta recente potrebbe gettare lateralmente l'intera prospettiva cosmologica. Sulla base di osservazioni fatte utilizzando la NASA / ESA Telescopio spaziale Hubble e altri osservatori in tutto il mondo, gli astronomi hanno trovato una galassia vicina (NGC 1052-DF2) che non sembra avere materia oscura. Questo oggetto è unico tra le galassie studiate finora e potrebbe forzare una rivalutazione dei nostri modelli cosmologici predominanti.
Lo studio che descrive in dettaglio le loro scoperte, intitolato "Una galassia priva di materia oscura", è recentemente apparso sul diario Natura. Guidato da Pieter van Dokkum della Yale University, lo studio ha incluso anche membri del Max Planck Institute for Astronomy, della San Jose State University, della University of California Observatories, della University of Toronto e del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Per motivi di studio, il team ha consultato i dati del Dragonfly Telephoto Array (DFA), utilizzato per identificare NGC 1052-DF2. Sulla base di dati provenienti da Hubble, il team è stato in grado di determinare la sua distanza - 65 milioni di anni luce dal sistema solare - nonché le sue dimensioni e luminosità. Inoltre, il team ha scoperto che NGC 1052-DF52 è più grande della Via Lattea ma contiene circa 250 volte meno stelle, il che la rende una galassia ultra diffusa.
Come ha spiegato van Dokkum, NGC 1052-DF2 è così diffuso che è essenzialmente trasparente. "Ho trascorso un'ora a fissare questa immagine", ha detto. “Questa cosa è sorprendente: una gigantesca macchia così sparsa che vedi le galassie dietro di essa. È letteralmente una galassia trasparente. "
Utilizzando i dati dello Sloan Digital Sky Survey (SDSS), dell'Osservatorio Gemini e dell'Osservatorio Keck, il team ha studiato la galassia in modo più dettagliato. Misurando le proprietà dinamiche di dieci ammassi globulari in orbita attorno alla galassia, il team è stato in grado di inferire un valore indipendente della massa della galassia, che è paragonabile alla massa delle stelle nella galassia.
Ciò ha portato il team a concludere che NGC 1052-DF2 contiene almeno 400 volte meno materia oscura di quanto previsto per una galassia della sua massa, o nessuna. Una tale scoperta non ha precedenti nella storia dell'astronomia moderna e ha sfidato tutte le previsioni. Come ha spiegato Allison Merritt - un astronomo della Yale University, il Max Planck Institute for Astronomy e un coautore del documento:
"La materia oscura è convenzionalmente ritenuta parte integrante di tutte le galassie: la colla che le tiene insieme e l'impalcatura sottostante su cui sono costruite ... Non esiste una teoria che preveda questo tipo di galassie: come si fa effettivamente a formare una di queste cose è completamente sconosciuto. "
“Questa sostanza invisibile e misteriosa è di gran lunga l'aspetto più dominante di qualsiasi galassia. Trovare una galassia senza nessuna è completamente inaspettato; sfida le idee standard su come funzionano le galassie ”, ha aggiunto van Dokkum.
Tuttavia, è importante notare che la scoperta di una galassia senza materia oscura non confuta la teoria dell'esistenza della materia oscura. In verità, dimostra semplicemente che la materia oscura e le galassie sono in grado di essere separate, il che potrebbe significare che la materia oscura è legata alla materia ordinaria attraverso nessuna forza diversa dalla gravità. Come tale, potrebbe effettivamente aiutare gli scienziati a perfezionare le loro teorie sulla materia oscura e il suo ruolo nella formazione e nell'evoluzione della galassia.
Nel frattempo, i ricercatori hanno già alcune idee sul perché manca la materia oscura da NGC 1052-DF2. Da un lato, avrebbe potuto essere il risultato di un evento catastrofico, in cui la nascita di una moltitudine di stelle massicce spazzò via tutto il gas e la materia oscura. D'altra parte, la crescita della vicina galassia ellittica massiccia (NGC 1052) miliardi di anni fa avrebbe potuto avere un ruolo in questa carenza.
Tuttavia, queste teorie non spiegano come si è formata la galassia. Per ovviare a questo, il team sta analizzando le immagini che Hubble ha acquisito da 23 altre galassie ultra-diffuse per altre galassie carenti di materia oscura. Ne hanno già trovati tre che sembrano essere simili a NGC 1052-DF2, il che potrebbe indicare che le galassie carenti di materia oscura potrebbero essere un evento relativamente comune.
Se questi ultimi risultati dimostrano qualcosa, è che l'Universo è come una cipolla. Proprio quando pensi di averlo capito, ritiri uno strato aggiuntivo e trovi una nuova serie di misteri. Dimostrano anche che dopo 28 anni di fedele servizio, il Telescopio spaziale Hubble è ancora in grado di insegnarci cose nuove. Bene, visto che il lancio del suo successore è stato ritardato fino al 2020!
