DR. RICARDO DEMARCO
Profesor Asociado
Director Ejecutivo, Sociedad Chilena de Astronomía
Departamento de Astronomía UdeC
La vida, tal como la conocemos, está hecha de materia bariónica: partículas como protones y neutrones que forman los núcleos de los átomos y que interactúan con partículas como electrones y radiación electromagnética (luz). Además, es capaz de absorber y emitir luz. Sin embargo, la evidencia observacional indica que la cantidad de materia bariónica en el Universo es cerca de un 5% de todo el contenido de materia y energía en el cosmos.
Tratando de entender el comportamiento cinemático de la materia bariónica en las zonas más distantes al núcleo en galaxias espirales, la astrónoma Vera Rubin publicó en 1980 un gran descubrimiento: las galaxias se componen principalmente de materia oscura. Ésta obedece a la gravedad, pero no interactúa con la luz. Sólo se puede estudiar y medir a través de sus efectos gravitacionales. Cerca de un tercio del Universo está hecho de materia, de la cual aproximadamente un 83% es oscura.
Las observaciones de Rubin indican en términos generales que la densidad de materia oscura crece desde el borde externo de las galaxias hacia sus regiones centrales. Más aún, esta es más abundante, en relación a la materia bariónica en galaxias más pequeñas, o sea, de menor masa total. ¡Y a pesar lo asombroso de todo lo anterior, se conocen galaxias que no tienen materia oscura!
Resulta confuso e intrigante el descubrir dos galaxias como las encontradas en un grupo conocido como NGC 1052. Estas dos son mucho menos luminosas, correspondiendo a un tipo de galaxias conocidas como “ultra difusas”. Las observaciones y mediciones indican que esas estructuras poseen muy poca o nada de materia oscura. Es más, no corresponderían a casos aislados sino que a toda una clase de objetos.
Sin materia oscura, nuestro modelo actual de formación de grandes estructuras en el Universo y cómo éste evoluciona no funcionaría. ¿Es posible que estas galaxias sin materia oscura hagan caer nuestro conocimiento actual? Afortunadamente, su existencia no resultaría ser un problema ya que este tipo de objetos también se encuentran en simulaciones cosmológicas avanzadas que dan cuenta de la formación y evolución de galaxias. La respuesta está en que estas galaxias sin materia oscura suelen tener unas 100 veces (o más) menos materia bariónica que otras de las cuales son satélites. ¡Las interacciones gravitacionales entre la galaxia principal y otras satélites hacen que las más pequeñas pierdan su contenido de materia oscura! Se estima que cerca de un 30% de las galaxias masivas con satélites tienen al menos una galaxia con muy poca o nada de materia oscura como compañera. Sorprendente, ¿verdad?