Descubre por qué algunas galaxias desafían la materia oscura

La materia oscura sigue siendo uno de los grandes enigmas de la cosmología. Aunque nunca se ha observado de forma directa, su presencia se deduce a partir de los efectos gravitacionales que produce: sin ella resultaría imposible explicar la velocidad de rotación de las galaxias, la forma en que se agrupan en cúmulos o la evolución de las grandes estructuras del universo. Los modelos actuales sitúan a la materia oscura como el 85 % de toda la materia del cosmos, aunque permanece invisible porque no emite, absorbe ni refleja luz y apenas interactúa con la materia ordinaria.

Durante décadas los astrónomos han buscado pistas indirectas para desvelar su naturaleza. Curiosamente, algunas de esas pistas podrían provenir de galaxias en las que la materia oscura parece estar ausente. Un equipo de la Universidad de Yale, encabezado por el astrofísico Michal Keim, ha identificado a NGC 1052‑DF9 como la tercera galaxia conocida con una cantidad sorprendentemente baja de materia oscura. Lejos de poner en duda la existencia de este componente, el hallazgo ofrece una oportunidad única para estudiar cómo se forma y se distribuye la materia oscura y cuál es su papel en la evolución galáctica.

La anomalía de DF9 y su dinámica estelar

Las dos galaxias previamente conocidas sin materia oscura (NGC 1052‑DF2 y NGC 1052‑DF4) ya habían llamado la atención por sus cúmulos globulares extraordinariamente brillantes y por su posición alineada en el cielo alrededor de la gran galaxia NGC 1052. Los investigadores proponen que, si estas galaxias se formaron a partir de gas separado de sus halos de materia oscura mediante una colisión violenta, también podrían carecer de ella. DF9, con un brillo y tamaño similares a DF2 y DF4, resultó ser el candidato ideal para poner a prueba esta hipótesis.

Para cuantificar la “ausencia” de materia oscura, el equipo midió la masa dinámica de la galaxia observando el movimiento de sus estrellas. La métrica clave es la dispersión de velocidad estelar, que para DF9 ronda los 6,5 km s⁻¹. Si DF9 contara con un halo de materia oscura típico, la velocidad de sus estrellas sería aproximadamente cuatro veces mayor. Este contraste llevó a los autores a concluir que, al igual que en DF2 y DF4, la materia oscura no es necesaria para explicar la dinámica interna de DF9.

El estudio, publicado en *The Astrophysical Journal*, se basó en más de diez horas de observaciones con el espectrógrafo Keck Cosmic Web Imager (KCWI) instalado en el Observatorio Keck, Hawái. Medir con precisión la velocidad de las estrellas en una galaxia tan pequeña y distante plantea varios retos: la rotación estelar, la turbulencia de sus capas externas y la presencia de sistemas binarios pueden distorsionar las señales espectrales. Para corregir estos efectos, los investigadores emplearon modelos estadísticos basados en observaciones de estrellas comparables, lo que introduce un margen de incertidumbre en los resultados.

Otro factor crítico es la estimación de la distancia a DF9, ya que cualquier error en este parámetro se traslada directamente a la determinación de la masa total. Los autores advierten que, pese a los cuidados metodológicos, los resultados deben interpretarse con cautela.

La hipótesis más aceptada para explicar la formación de galaxias sin materia oscura sugiere que nacen tras la colisión a gran velocidad de dos enanas ricas en gas y dominadas por materia oscura. En el choque, la materia oscura atraviesa prácticamente sin alterarse, mientras que el gas colisiona, pierde velocidad, se comprime y se separa de los halos oscuros. Ese gas puede colapsar y dar origen a una nueva galaxia compuesta casi exclusivamente de materia ordinaria. Según los autores, este mecanismo explica tanto las propiedades de DF2 y DF4 como las de DF9, proporcionando una de las evidencias más sólidas a favor de este modelo de formación.

El estudio también consideró modelos alternativos, como la expulsión de gas por cuásares o las fuerzas de marea generadas durante la fusión de galaxias masivas. No obstante, el escenario de colisión sigue siendo el que mejor concuerda con la alineación observada de DF2, DF4 y DF9. Algunos cosmólogos, por su parte, proponen revisar las estimaciones de los halos de materia oscura, planteando la existencia de halos con núcleos extremadamente dilatados.

Detectar más galaxias de este tipo será un desafío, ya que los objetos en la supuesta “estela” son hasta cien veces más débiles y presentan dispersiones de velocidad de apenas 1–4 km s⁻¹. Las futuras observaciones probablemente se centrarán en la búsqueda de rastros de gas neutro o ionizado que hayan quedado tras la colisión original, siempre que ésta haya ocurrido realmente. Independientemente del proceso exacto, DF9 y su grupo de compañeras representan uno de los extremos de la dinámica de formación galáctica y son esenciales para profundizar en la naturaleza de la materia oscura.

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