e questo è strano Questa immagine mostra NGC1052 (a sinistra), un'enorme galassia ellittica che domina il quartiere dove vive anche NGC1052-DF2. NGC1052-DF2 è una galassia ultra-diffusa situata a 65 milioni di anni luce di distanza che sembra mancare della sua materia oscura. Nella foto sono anche NGC1042 (la spirale principale) e NGC1048 (le due galassie interagenti in basso a destra). Adam Block/Monte Lemmon SkyCenter/Università dell'Arizona, CC BY-SA 3.0

La materia oscura è il fondamento a cui sono ancorate tutte le galassie. Non puoi averne uno senza l'altro. O almeno così pensavamo fino a quando gli astronomi non hanno trovato una galassia spettrale che non sembra contenere qualunque materia oscura. È come se l'universo ci stesse prendendo in giro capovolgendo le leggi della fisica:la materia oscura dovrebbe essere lì, ma non lo è.

È una galassia che "cambia le regole del gioco", gli astronomi dicono ed è come niente che abbiamo mai visto prima.

Potremmo non essere in grado di individuare la materia oscura, ma gli astronomi Potere misurare i suoi effetti gravitazionali che agiscono sulla materia normale. Per esempio, possono osservare la velocità con cui le stelle viaggiano intorno a una galassia. Quando la materia oscura è presente, la gravità di quella galassia sarà gonfiata, facendo muovere le sue stelle più velocemente che se fosse presente solo materia normale.

Ma nel caso di NGC1052-DF2, una galassia ultra-diffusa situata a 65 milioni di anni luce di distanza, gli astronomi hanno scoperto che le sue stelle si stanno muovendo esattamente nel modo che sarebbe stato previsto se soltanto viene considerata la massa totale di tutte le cose visibili. In altre parole, la materia oscura non sembra esercitare la sua gravità sulla materia normale in quella galassia. Ed è strano.

"Trovare una galassia senza materia oscura è inaspettato perché questo invisibile, la sostanza misteriosa è l'aspetto più dominante di ogni galassia, "Pieter van Dokkum, dell'Università di Yale, detto in un comunicato. "Per decenni, pensavamo che le galassie iniziassero la loro vita come macchie di materia oscura. Dopo di che succede tutto il resto:il gas cade negli aloni della materia oscura, il gas si trasforma in stelle, si accumulano lentamente, poi ti ritrovi con galassie come la Via Lattea. NGC1052-DF2 sfida le idee standard su come pensiamo che si formino le galassie".

Le galassie ultra-diffuse sono di per sé stranezze, essendo stati scoperti solo nel 2015 in quanto sono molto difficili da rilevare. Però, sembra che questa classe di galassie sia comune, ma nessuno è come NGC1052-DF2.

La galassia è stata scoperta utilizzando il Dragonfly Telephoto Array, un telescopio nel New Mexico fatto su misura per cercare questi obiettivi sfuggenti. Quindi, utilizzando i due telescopi ottici e infrarossi da 10 metri presso l'Osservatorio W. M. Keck a Mauna Kea alle Hawaii, gli astronomi hanno individuato 10 ammassi globulari luminosi (grandi gruppi compatti di stelle in orbita attorno al nucleo della galassia) e hanno utilizzato dati spettrali per misurare i loro movimenti. Si è scoperto che questi gruppi procedevano arrancando più lentamente del previsto, il che significa che c'è molta meno massa in quella galassia di quanto sarebbe previsto. Infatti, c'è così poca massa che i ricercatori sono giunti alla sorprendente conclusione che c'è poco, se del caso, materia oscura lì.

Le osservazioni di follow-up sono state effettuate dal telescopio Gemini North, anche su Mauna Kea, quindi la struttura della galassia potrebbe essere studiata. Con l'aiuto dei Gemelli, i ricercatori hanno escluso le interazioni con altre galassie come causa del suo strano deficit di materia oscura.

"Se c'è della materia oscura, è molto poco, ", ha detto van Dokkum nel comunicato stampa. "Le stelle nella galassia possono spiegare tutta la massa, e non sembra esserci spazio per la materia oscura."

Questa scoperta sembra suggerire che la materia oscura abbia "una sua esistenza separata dagli altri componenti delle galassie, " ha aggiunto. E questo rende l'esistenza stessa di NGC1052-DF2 un mistero. Se non ha materia oscura, come si è evoluto in una galassia?

Nel loro studio pubblicato nel numero del 29 marzo di Nature, Il team di van Dokkum ipotizza che un evento catastrofico nella galassia potrebbe aver eliminato tutta la materia oscura e spazzato via tutti i gas che formano le stelle. In alternativa, la vicina galassia ellittica massiccia NGC 1052 potrebbe aver giocato un ruolo nella mancanza di materia oscura di NGC1052-DF2 miliardi di anni fa, quando stava attraversando le prime e violente fasi dell'evoluzione.

Ora, i ricercatori stanno studiando attentamente le osservazioni del telescopio spaziale Hubble di galassie simili per trovarne forse altre prive di materia oscura. Se trovano di più, quindi le galassie ultra-diffuse e deboli potrebbero essere la norma se la materia oscura non è presente. E questo è uno sviluppo affascinante nella nostra comprensione di come si evolvono le galassie.

"Ogni galassia che conoscevamo prima ha materia oscura, e rientrano tutti in categorie familiari come le galassie a spirale o ellittiche, "concluse van Dokkum. "Ma cosa otterresti se non ci fosse affatto materia oscura? Forse questo è quello che otterresti."

Ora è veloce

Ti stai chiedendo esattamente quanto velocemente si muove una stella? Il sole sfreccia a una modesta velocità di 125 miglia (201 chilometri) al secondo, o 450, 000 miglia (724, 204 chilometri) all'ora. Non è niente in confronto alla velocità delle stelle iperveloci, che può coprire milioni di miglia all'ora.