Confermata l’esistenza di galassie prive di materia oscura

Un team di ricercatori di Yale ha confermato di avere scoperto una galassia quasi priva di materia oscura.
Nel 2018, lo stesso gruppo aveva pubblicato uno studio sulla galassia NGC 1052-DF2, in breve DF2, la prima galassia conosciuta che contiene poca o nessuna materia oscura. Si è trattato di un risultato molto significativo perché ha dimostrato che la materia oscura non è sempre associata alla materia tradizionale su scala galattica. Ha anche escluso diverse teorie secondo le quali la materia oscura non è una sostanza ma una manifestazione delle leggi di gravità su scala cosmica.

La materia oscura in genere permea le galassie. Trovarne una senza materia oscura è stato un fatto senza precedenti che ha stimolato un ampio dibattito all’interno della comunità scientifica.

Ora, un paio di nuovi studi comparsi in The Astrophysical Journal Letters hanno confermato la scoperta.

“Nessuno sapeva che esistessero tali galassie, e la cosa migliore al mondo per uno studente di astronomia è scoprire un oggetto, che sia un pianeta, una stella o una galassia, di cui nessuno sapeva o nemmeno pensato” ha spiegato Shany Danieli, uno studente di astronomia laureato a Yale.

Danieli è anche l’autore principale di uno dei nuovi studi che confermano le osservazioni del primo studio su DF2, utilizzando misurazioni più precise dal Keck Cosmic Web Imager dell’Osservatorio di Weck Keck. I ricercatori hanno scoperto che le stelle all’interno della galassia si muovono ad una velocità coerente con la massa della materia normale della galassia. Se ci fosse materia oscura in DF2, le stelle si muoverebbero molto più velocemente.

Van Dokkum è l’autore principale dell’altro nuovo studio, che descrive in dettaglio la scoperta di una seconda galassia priva di materia oscura: DF4.

“Scoprire una seconda galassia con poca o nessuna materia oscura è altrettanto eccitante della scoperta iniziale su DF2“, ha detto van Dokkum. “Questo significa che le possibilità di trovare altre galassie come queste sono più alte di quanto pensassimo in precedenza. Poiché non abbiamo buone idee su come si formano queste galassie, speriamo che queste scoperte incoraggino un numero maggiore di ricercatori a lavorare su questa cosa“.

Sia DF2 che DF4 fanno parte di una relativamente nuova classe di galassie chiamate UDG (galassie ultra-diffuse). Sono grandi come la Via Lattea ma hanno da 100 a 1.000 volte meno stelle. Questo le rende meno luminose e più difficili da osservare.

Ironia della sorte, la mancanza di materia oscura in questi UDG rafforza l’ipotesi dell’esistenza della materia oscura. Secondo i ricercatori, infatti, la materia oscura è una sostanza non associata alla materia normale, dal momento che possono essere trovate separatamente.

Fonti:

• Shany Danieli, et al., “Still Missing Dark Matter: KCWI High-resolution Stellar Kinematics of NGC1052-DF2,” ApJL, 2019; doi:10.3847/2041-8213/ab0e8c
• Pieter van Dokkum. et al., “A Second Galaxy Missing Dark Matter in the NGC 1052 Group,” ApJL, 2019; doi:10.3847/2041-8213/ab0d92