La materia oscura continúa confundiendo a los astrónomos, como lo demostró el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA con la detección de una extensa envoltura de materia oscura alrededor de una galaxia elíptica aislada. Este descubrimiento entra en conflicto con los datos ópticos que sugieren una escasez de materia oscura alrededor de galaxias similares, y plantea preguntas sobre cómo las galaxias adquieren y mantienen tales halos de materia oscura.
La galaxia observada, conocida como NGC 4555, es inusual ya que es una galaxia elíptica bastante grande que no forma parte de un grupo o grupo de galaxias. En un artículo que se publicará en la edición del 1 de noviembre de 2004 de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Ewan O'Sullivan, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, MA, y Trevor Ponman, de la Universidad de Birmingham, Reino Unido. , use los datos de Chandra para mostrar que la galaxia está incrustada en una nube de gas de 10 millones de grados Celsius.
Esta nube de gas caliente tiene un diámetro de aproximadamente 400,000 años luz, aproximadamente el doble que la galaxia visible. Se necesita una enorme envoltura, o halo, de materia oscura para confinar la nube caliente a la galaxia. La masa total del halo de materia oscura es aproximadamente diez veces la masa combinada de las estrellas en la galaxia, y 300 veces la masa de la nube de gas caliente.
Un creciente cuerpo de evidencia indica que la materia oscura, que interactúa consigo misma y la materia "normal" solo a través de la gravedad, es la forma dominante de materia en el universo. Según la popular teoría de la "materia oscura fría", la materia oscura consiste en partículas misteriosas que quedan del denso universo primitivo que se movían lentamente cuando las galaxias y los cúmulos de galaxias comenzaron a formarse.
"Las propiedades observadas de NGC 4555 confirman que las galaxias elípticas pueden poseer halos de materia oscura propios, independientemente de su entorno", dijo O’Sullivan. "Esto plantea una pregunta importante: ¿qué determina si las galaxias elípticas tienen halos de materia oscura?"
La mayoría de las galaxias elípticas grandes se encuentran en grupos y cúmulos de galaxias, y probablemente sean el producto de la fusión de dos galaxias espirales. En dicho entorno, los halos de materia oscura pueden ser eliminados por la fuerza de marea gravitacional y agregarse a otras galaxias o al grupo en su conjunto. Por lo tanto, es difícil determinar cuánta materia oscura tenían las galaxias originales y cuánto han perdido para el grupo en su conjunto a través de las interacciones con su entorno.
La importancia del problema de la cantidad intrínseca de materia oscura asociada con una galaxia elíptica ha aumentado recientemente debido a un informe de un equipo internacional de astrónomos dirigido por Aaron Romanowsky de la Universidad de Nottingham, Reino Unido. Este equipo encontró poca evidencia de materia oscura en tres galaxias elípticas relativamente cercanas. Dos de estos estaban en grupos de galaxias sueltas, y uno estaba aislado. Su resultado, basado en datos ópticos del telescopio William Herschel de 4,2 metros en la isla española de La Palma, está en claro conflicto con los datos de rayos X en NGC 4555. La técnica óptica utilizada para buscar materia oscura en las galaxias elípticas cercanas no se pudo aplicar a NGC 4555 porque está más de 3 veces más lejos de la Tierra.
O las galaxias observadas por Romanowsky y sus colegas han perdido sus halos de materia oscura a través de interacciones anteriores con otras galaxias, o sus halos de materia oscura están mucho más extendidos, o se formaron sin halos de materia oscura. La primera opción es posible para las galaxias en grupos, pero muy poco probable para la galaxia aislada. Las opciones segunda y tercera aún están abiertas, pero requerirían una modificación, quizás una modificación importante, de la teoría de la materia oscura fría de la formación de galaxias.
"Esta es claramente una pregunta que merece mayor consideración", dijo O’Sullivan. "Parece probable que se requerirá mucho más trabajo teórico y de observación sobre galaxias elípticas antes de que este problema pueda resolverse".
Chandra observó el NGC 4555 con su Espectrómetro avanzado de imágenes CCD (ACIS) en febrero de 2003. El Centro Marshall de Vuelo Espacial Marshall de la NASA, Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Oficina de Ciencia Espacial de la NASA, Washington. Northrop Grumman de Redondo Beach, California, anteriormente TRW, Inc., fue el principal contratista de desarrollo del observatorio. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde el Centro de Rayos X Chandra en Cambridge, Massachusetts.
Información e imágenes adicionales están disponibles en:
http://chandra.harvard.edu
y
http://chandra.nasa.gov
Fuente original: Comunicado de prensa de Chandra
