La materia oscura continua a confondere gli astronomi, come ha dimostrato l'osservatorio a raggi X Chandra della NASA con il rilevamento di un ampio involucro di materia oscura attorno a una galassia ellittica isolata. Questa scoperta è in conflitto con i dati ottici che suggeriscono una carenza di materia oscura attorno a galassie simili e solleva interrogativi su come le galassie acquisiscono e mantengono tali aloni di materia oscura.
La galassia osservata, nota come NGC 4555, è insolita in quanto è una galassia ellittica abbastanza grande che non fa parte di un gruppo o ammasso di galassie. In un documento che sarà pubblicato nel numero del 1 ° novembre 2004 delle comunicazioni mensili della Royal Astronomical Society, Ewan O'Sullivan del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian a Cambridge, MA e Trevor Ponman dell'Università di Birmingham, Regno Unito , utilizza i dati di Chandra per mostrare che la galassia è incorporata in una nuvola di gas da 10 milioni di gradi Celsius.
Questa nuvola di gas caldo ha un diametro di circa 400.000 anni luce, circa il doppio di quello della galassia visibile. È necessaria un'enorme busta, o alone, di materia oscura per confinare la nuvola calda nella galassia. La massa totale dell'alone della materia oscura è circa dieci volte la massa combinata delle stelle nella galassia e 300 volte la massa della nuvola di gas caldo.
Un crescente numero di prove indica che la materia oscura - che interagisce con se stessa e la materia "normale" solo attraverso la gravità - è la forma dominante di materia nell'universo. Secondo la popolare teoria della "materia oscura fredda", la materia oscura è costituita da particelle misteriose rimaste dal denso universo primordiale che si muovevano lentamente quando cominciarono a formarsi galassie e ammassi di galassie.
"Le proprietà osservate di NGC 4555 confermano che le galassie ellittiche possono possedere aloni di materia oscura propri, indipendentemente dal loro ambiente", ha detto O´Sullivan. "Ciò solleva una domanda importante: cosa determina se le galassie ellittiche hanno aloni di materia oscura?"
Le galassie ellittiche più grandi si trovano in gruppi e ammassi di galassie e sono probabilmente il prodotto della fusione di due galassie a spirale. In tale ambiente, gli aloni della materia oscura possono essere strappati via dalla forza di marea gravitazionale e aggiunti ad altre galassie o al gruppo nel suo insieme. Pertanto, è difficile determinare quanta materia oscura avevano le galassie originali e quanto hanno perso nel gruppo nel suo complesso attraverso interazioni con il loro ambiente.
L'importanza della questione della quantità intrinseca di materia oscura associata a una galassia ellittica è recentemente aumentata a causa di un rapporto di un team internazionale di astronomi guidato da Aaron Romanowsky dell'Università di Nottingham, Regno Unito. Questa squadra ha trovato poca o nessuna evidenza di materia oscura in tre galassie ellittiche relativamente vicine. Due di questi erano in gruppi di galassie sciolti e uno era isolato. Il loro risultato, basato su dati ottici del telescopio William Herschel da 4,2 metri sull'isola spagnola di La Palma, è in netto conflitto con i dati dei raggi X su NGC 4555. La tecnica ottica utilizzata per cercare la materia oscura nelle galassie ellittiche vicine non può essere applicato a NGC 4555 perché è più di 3 volte più lontano dalla Terra.
O le galassie osservate da Romanowsky e i colleghi hanno perso i loro aloni di materia oscura a causa di precedenti interazioni con altre galassie, oppure i loro aloni di materia oscura sono molto più estesi, oppure si sono formati senza aloni di materia oscura. La prima opzione è possibile per le galassie in gruppi, ma molto improbabile per la galassia isolata. La seconda e la terza opzione sono ancora aperte, ma richiederebbero una modifica - forse una modifica sostanziale - della teoria della materia oscura fredda sulla formazione della galassia.
"Questa è chiaramente una domanda che merita ulteriore considerazione", ha dichiarato O’Sullivan. "Sembra probabile che sarà necessario un lavoro molto più teorico e osservativo sulle galassie ellittiche prima che questo problema possa essere risolto."
Chandra osservò NGC 4555 con il suo Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) nel febbraio 2003. Il Marshall Space Flight Center della NASA, Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra per l'Office of Space Science della NASA, Washington. Northrop Grumman di Redondo Beach, California, precedentemente TRW, Inc., è stato il principale appaltatore di sviluppo per l'osservatorio. L'Osservatorio Astrofisico Smithsonian controlla le operazioni scientifiche e di volo dal Centro radiografico Chandra di Cambridge, Massachussets.
Ulteriori informazioni e immagini sono disponibili su:
http://chandra.harvard.edu
e
http://chandra.nasa.gov
Fonte originale: Chandra News Release
