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Unas medias en galaxias enanas contradicen el modelo de materia oscura fría.

Concepción artística de una galaxia enana vista desde un exoplaneta. Fuente: David A. Aguilar.

Según las teorías actuales las galaxias se forman sobre una red compuesta de materia oscura. El modelo cosmológico estándar describe un Universo dominado por materia y energía oscuras. Primero se forman grumos de materia oscura y luego, sobre ellos se acumula la materia ordinaria que forma estrellas y galaxias. Sin esa materia oscura, que actúa de sumidero gravitatorio, las galaxias se disgregarían. Estudiando la dinámica del movimiento de las estrellas en las galaxias se puede incluso medir la cantidad de materia oscura que hay en el halo en el que se encuentra cada galaxia. La cantidad de materia oscura resulta ser muy grande en proporción para el caso de las galaxias enanas. En concreto el 99% de la masa de estas galaxias consiste en materia oscura, mientras que el 1% restante son estrellas y materia ordinaria. Esta disparidad hace de las galaxias enanas buenos bancos de prueba para comprobar las teorías.
No se sabe la naturaleza exacta de esa materia que ni refleja, ni emite ni absorbe luz. El misterio rodea a esta hipotética materia desde hace décadas, pero a raíz de un estudio reciente la situación parece incluso empeorar. Según el líder de este estudio, Matt Walker del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, después de realizar el estudio saben menos sobre la materia oscura que antes de realizarlo.
Hasta ahora se consideraba que la materia oscura es de tipo “frío”, es decir, formada por partículas exóticas que se mueven lentamente, con poca agitación. Esto permite tener unos grumos de materia oscura sobre los que crecer galaxias que son más densos en el centro que en la periferia. Sería análogo a un melocotón con un hueso más denso en el centro. Esto es, al menos, lo que dicen las simulaciones computacionales que se han hecho usando el modelo cosmológico estándar.
Pero las medidas sobre dos galaxias enanas dicen que contienen una distribución constante de materia oscura. Esto sugiere que el modelo cosmológico estándar podría ser incorrecto.
Walker dice que las medidas realizadas por él y Jorge Peñarrubia (University of Cambridge) contradicen la predicción de la estructura de la materia oscura en galaxias enanas y que, a no ser que los teóricos modifiquen esa predicción, la materia oscura fría es inconsistente con los datos observacionales que han obtenido.
Las galaxias enanas analizadas fueron dos vecinas de la Vía Láctea: Fornax y Sculptor. Estas galaxias contienen un millón y 10 millones de estrellas solamente. Para comparar recordemos que la Vía Láctea contiene unos 400.000 millones. Estos dos investigadores midieron la localización, velocidad y composición química de 1500 a 2500 de esas estrellas.
Las estrellas de una galaxia enana se comportan como abejas en una colmena, realizando órbitas distintas a las circulares y bonitas trazadas por las que están en galaxias espirales. Esto hace un poco complicado la medida de la materia oscura y su distribución contenida en ellas, pero se puede calcular igualmente.
Los datos muestran que en ambos casos la materia oscura se distribuye uniformemente sobre una región grande de varios cientos de años luz. Esto contradice la predicción de que la densidad de esta materia debe aumentar bruscamente hacia el centro de la galaxia enana.
Este resultado, aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal, indica que o bien la materia normal afecta a la oscura de alguna manera inesperada o la materia oscura no está fría, sino que las partículas que la componen tienen más movimiento o agitación de lo esperado.
Estos investigadores pretender repetir el estudio con otras galaxias enanas para ver si se obtienen los mismos resultados.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.