Una nuova ricerca condotta di recente da astronomi suggerisce che la galassia NGC 3256 ha notevoli quantità di materia oscura nella sua regione centrale. Il ritrovamento, presentato in un articolo pubblicato il 2 ottobre su arXiv.org, potrebbe rappresentare una sfida alla teoria della dinamica newtoniana modificata.

Situato a circa 114 milioni di anni luce di distanza nel complesso del superammasso Hydra-Centaurus, NGC 3256 è una galassia infrarossa luminosa (LIRG). È una delle galassie vicine più luminose e la galassia più luminosa nell'infrarosso situata entro un redshift di 0,01 dalla Terra.

NGC 3256 si è formato come risultato della fusione di due galassie a disco ricche di gas e ha un orientamento quasi frontale. Tali proprietà lo rendono un eccellente obiettivo per lo studio della materia oscura nei LIRG.

Dato che i LIRG come NGC 3256 di solito stanno fondendo le galassie regolate dalla fusione dell'alone di materia oscura, gli astronomi cercano di determinare se una quantità significativa di materia oscura può essere identificata nelle regioni centrali di tali galassie, le cui masse dinamiche di solito sembrano essere dominate da masse molecolari.

Con questo obiettivo in mente, un team di ricercatori guidato da Israa Abdulqasim Mohammed Ali dell'Università della Malesia a Kuala Lumpur, Malaysia, ha recentemente studiato NGC 3256 utilizzando i dati dell'Atacama Large Millimeter and sub-millimeter Array (ALMA) e del Two Micron All Sky Survey (2MASS).

"Abbiamo studiato la distribuzione di massa centrale della galassia infrarossa luminosa NGC 3256 a una distanza di 35 Mpc utilizzando osservazioni di CO(1-0) dell'Atacama Large Millimeter e sub-millimeter Array (ALMA) e dati nel vicino IR dei Two Micron Sky Survey (2MASS), " hanno scritto gli scienziati sul giornale.

L'analisi dei dati disponibili ha permesso al team di determinare la distribuzione di massa in NGC 3256. Hanno scoperto che c'è una quantità significativa di massa dinamica invisibile (circa 48 miliardi di masse solari) nella regione centrale della galassia. La frazione della massa invisibile è stata calcolata pari a circa l'87 percento della massa dinamica.

Secondo gli autori del documento, una tale enorme quantità di massa invisibile, non può essere spiegato dalla massa molecolare e dalla massa stellare all'interno della regione centrale. Perciò, suggeriscono che la massa invisibile è probabilmente causata dalla materia oscura.

"La quantità di materia oscura è di circa 4,84 ± 0,42 × 10 ¹⁰ masse solari, che è significativamente più grande della massa stellare. È chiaro che anche la velocità non era circolare, la massa dinamica che sarebbe richiesta per tenere conto della dispersione di velocità osservata è ancora molto più grande della massa barionica, e quindi è necessaria l'esistenza di un'enorme quantità di materia oscura nella regione centrale della galassia, " hanno concluso i ricercatori.

La materia oscura nelle regioni centrali delle galassie è ancora relativamente inesplorata. Gli astronomi generalmente concordano sul fatto che la materia oscura di solito domina nelle regioni esterne delle galassie, ma non è considerata un importante componente di massa nelle regioni più interne delle galassie. Quindi, gli autori dello studio hanno notato che la loro scoperta potrebbe avere un impatto significativo sulla teoria della dinamica newtoniana modificata, che è stato proposto per spiegare il "problema della massa mancante" senza utilizzare la materia oscura.

"Ciò che è più importante è che questo problema di massa mancante non può essere spiegato con la tradizionale teoria MOND [dinamica newtoniana modificata] a causa della forte accelerazione nella regione centrale della galassia. Poiché la maggior parte dei fenomeni di materia oscura su scala galattica può essere solitamente spiegata dalla teoria MOND molto bene, questa scoperta pone quindi una sfida significativa ai tradizionali modelli MOND, "si legge sul giornale.

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