Científicos españoles encuentran, por primera vez, una galaxia masiva que carece de materia oscura

La galaxia, llamada NGC 1277, se encuentra a 240 millones de años luz de la Tierra (relativamente cerca de nosotros), y es varias veces más masiva que nuestra Vía Láctea. La materia oscura es hasta cinco veces más abundante que la materia ordinaria (la que forma planetas, estrellas y galaxias), pero resulta invisible para nuestros instrumentos ya que no emite ningún tipo de radiación que pueda ser captada por los telescopios (luz, radio, rayos X o Gamma, infrarrojo, ultravioleta, etc).

A pesar de ello, los astrofísicos han conseguido medir sus efectos gravitatorios sobre las estrellas, galaxias y grupos de galaxias que sí podemos ver. De este modo, la materia oscura se ha convertido en una pieza fundamental para explicar el Universo en que vivimos. Sin ella las galaxias se disgregarían y los grupos y cúmulos galácticos no podrían permanecer unidos. Por eso la mera existencia de esta galaxia supone un auténtico quebradero de cabeza para los científicos.

NGC 1277 es lo que se conoce como una 'galaxia reliquia'. Es decir, lo que queda de una de las galaxias gigantes que se formaron en el Universo primitivo y que permanece aislada en el espacio, sin interactuar con ninguna galaxia vecina. Extremadamente raras, las galaxias-reliquia tienen una gran importancia para los astrónomos, ya que pueden ayudarles a entender cómo se formaron las primeras galaxias. «Esa fue la razón por la que decidimos observar NGC 1277 con un espectrógrafo de campo integral -explica Comerón-. A partir de los espectros hicimos mapas cinemáticos que nos permitieron calcular la distribución de la masa dentro de la galaxia en un radio de unos 20.000 años luz».

Los resultados fueron toda una sorpresa. NGC 1277, en efecto, no contiene más del 5% de materia oscura, mientras que los modelos actuales predicen que una galaxia de este tamaño debería tener entre un 10% y un 70%. Pero la distribución de masas de NGC 1277 podía achacarse sólo a la gravedad de las estrellas visibles, sin necesidad de materia oscura.

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«Esta discrepancia entre las observaciones y lo que esperaríamos ver -dice por su parte Ignacio Trujillo, coautor del estudio- es un rompecabezas, y tal vez incluso un desafío para el modelo estándar».

¿Pero cómo pudo esta galaxia perder, si es que alguna vez la tuvo, prácticamente toda su materia oscura? Según explica Anna Ferré-Mateu, coautora de la investigación, existen dos posibilidades. «Una es que la interacción gravitacional con el medio circundante dentro del cúmulo de galaxias en el que se encuentra esta galaxia ha eliminado la materia oscura. La otra es que la materia oscura fue expulsada del sistema cuando la galaxia se formó debido a la fusión de fragmentos proto galácticos, lo que dio lugar a la galaxia reliquia».

Sin embargo, ninguna de las dos posibilidades satisface plenamente a los científicos. «El enigma de cómo se puede formar una galaxia masiva sin materia oscura -resume Comerón-sigue siendo un enigma».

El trabajo de los investigadores también podría arrojar algo de luz sobre el gigantesco agujero negro supermasivo que NGC 1277 alberga en su centro y cuya masa supera los 17.000 millones de masas solares (4.250 veces más que Sagitario A*, el agujero negro central de nuestra galaxia). Algunas teorías proponen que los agujeros negros podrían ser el origen de la materia oscura y muchos esperan que las misiones de próxima generación, como la europea Euclid o el telescopio espacial de la NASA Nancy Grace Roman, puedan resolver de una vez el misterio.