Il mistero della galassia fantasma grande quanto la Via Lattea

Un team di astronomi ha scoperto una galassia sorprendente, la prima del suo genere, che sembra non contenere alcuna materia oscura.

È una scoperta eccezionale poiché comunemente si ritiene che le galassie contengano più materia oscura rispetto alla materia ordinaria che costituisce le stelle, il gas e la polvere.

La scoperta è stata pubblicata sulla rivista scientifica Nature.

La materia oscura, dark matter, è l’ineffabile componente del cosmo che secondo recenti stime costituirebbe oltre l’80 per cento della massa presente nell’Universo, e resta uno dei più grandi misteri della scienza moderna.

La galassia in questione – denominata NGC1052-DF2, o DF2 in breve, e “scoperta per caso” come racconta Pieter van Dokkum della Yale University – è costituita per lo più di materia visibile, ordinaria, quella di stelle, gas e polveri. La sua scoperta potrebbe però portare a rivedere le teorie sulla nascita della galassie e alcune delle teorie cosmologiche oggi più accreditate. 

È opinione comune tra gli addetti ai lavori che le galassie si formino da concentrazioni di materia oscura che si comportano come “antipasti” per la galassia che si sta formando, attirando gravitazionalmente materiale ordinario, che alla fine si deposita all’interno della nube di materia oscura e va a formare nuove stelle.

Pertanto, trovare una galassia senza materia oscura solleva qualche perplessità su come si sia formata.

“Pensavamo che tutte le galassie fossero costituite da stelle, gas e materia oscura mescolati insieme, ma con la materia oscura sempre dominante”, afferma Roberto Abraham dell’Università di Toronto, coautore dell’articolo apparso su Nature che descrive la scoperta.

“Ora sembra che alcune galassie riescano ad esistere con stelle e gas ma con pochissima materia oscura. È piuttosto bizzarro”.

Il primo autore del lavoro, Pieter van Dokkum della Yale University, commenta così il risultato dello studio: “Questo risultato sfida le idee standard su come pensiamo che le galassie funzionino e suggerisce che ci può essere più di un modo per formare una galassia”.

In realtà la galassia era già stata catalogata precedentemente ma è solo con le recenti immagini del Dragonfly Telescope Array, uno strumento innovativo per la rilevazione di oggetti astronomici molto deboli concepito e costruito da van Dokkum e Abraham, che è apparsa in tutta la sua stranezza, come un oggetto di bassa brillanza superficiale avente un’estensione di circa 2’, al cui interno sono presenti alcune sotto-strutture.

Prima di queste immagini, durante un’indagine chiamata Sloan Digital Sky Survey, la galassia appariva come un insieme di sorgenti puntiformi. Oltre alla scarsità di materia oscura, DF2 è insolita in un altro modo: le sue dimensioni sono simili a quelle della Via Lattea, ma in paragone contiene appena due millesimi delle stelle che sono presenti nella nostra galassia.

Il dato presentato da Abrahm e colleghi deriva da una serie di osservazioni compiute con telescopi da Terra e dallo Spazio, tramite cui i ricercatori hanno identificato l’estrema singolarità della galassia NGC1052-DF2, or DF2, che si trova a 65 milioni di anni luce, ospitata all’interno di un gruppo di galassie dominato dalla gigantesca galassia ellittica NGC 1052. 

Pur essendo grande come la nostra Via Lattea, la galassia ha molte meno stelle e i gruppi di stelle al suo interno sembrano muoversi più lentamente rispetto all’atteso.

I ricercatori hanno quindi usato questi dati per calcolare la massa della galassia, scoprendo che tutto quello che vedevano – tra stelle, gas e polveri – era in grado di giustificare i dati ottenuti.

La massa mancante, ossia la materia oscura, non era in realtà mancante e il rapporto tra massa oscura e massa visibile per DF2 è circa 400 volte più basso dell’atteso.

“Se c’è materia oscura, è davvero molto poca”, ha concluso Pieter van Dokkum. “Le stelle in questa galassia possono spiegare tutta la massa calcolata, e per la materia oscura non c’è spazio”.