NGC 1052-DF2 es una galaxia ultradifusa (UDG) identificada en un estudio de imágenes de campo amplio del grupo NGC 1052 realizado por el Dragonfly Telephoto Array . [2] Se ha propuesto que la galaxia contiene poca o ninguna materia oscura , el primer descubrimiento de este tipo. El 20 de marzo de 2019, se publicó un estudio de seguimiento que anunciaba el descubrimiento de una segunda UDG sin materia oscura, NGC 1052-DF4 . [5]
NGC 1052-DF2 se encuentra en la constelación de Cetus , cerca de la frontera con Eridanus .
Distancia
Las observaciones iniciales de NGC 1052-DF2 utilizaron la fluctuación del brillo de su superficie para estimar su distancia a19,0 ± 1,7 Mpc . [2] Debido a su proximidad, se supone que está asociada con la galaxia elíptica NGC 1052 y que se encuentra a una distancia de aproximadamente80 Kpc desde NGC 1052. [6] [7] [8] [9]
Sin embargo, el 3 de junio de 2019, un equipo independiente utilizó un conjunto completo de datos de observación del mismo objeto para revisar esta afirmación. Propusieron que la distancia a la galaxia podría ser diferente y que, después de todo, podría contener materia oscura. [10]
Un estudio más reciente sobre NGC 1052-DF2 sugirió que la distancia previamente informada de la galaxia puede haber sido muy exagerada. En consecuencia, la galaxia parecía verse "normal" en todos los sentidos. [ cita requerida ] Utilizando cinco métodos independientes para estimar distancias de cuerpos celestes, un equipo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias ( IAC ) encontró que la distancia correcta de NGC 1052-DF2 es 42 millones de años luz (13 MPc), no unos 64 millones de años luz (19 MPc) de la Tierra. [11] La masa total de la galaxia era alrededor de la mitad de la masa estimada previamente, pero la masa de sus estrellas era solo alrededor de una cuarta parte de la masa estimada previamente. Esto implicaba que una parte significativa de NGC 1052-DF2 podría estar compuesta de materia oscura, como cualquier otra galaxia.
Las observaciones de seguimiento realizadas con la Cámara Avanzada para Sondeos del Telescopio Espacial Hubble midieron la distancia de la punta de la rama de la gigante roja a NGC 1052-DF2, que los investigadores del IAC detectaron a 13 Mpc,22,1 ± 1,2 Mpc , en consonancia con mediciones anteriores de fluctuación del brillo superficial. [3] La distancia a NGC 1052-DF2 y sus consecuencias para la interpretación de las observaciones de la galaxia siguen siendo objeto de controversia.
Materia oscura
La aparente falta de materia oscura en NGC 1052-DF2 puede ayudar a demostrar que la materia oscura es real: si lo que parece ser materia oscura es en realidad sólo un efecto actualmente desconocido de la gravedad de la materia ordinaria, entonces esta aparente materia oscura también debería aparecer en esta galaxia. Se necesitarán más estudios antes de que se pueda confirmar esta y cualquier otra posible implicación . [12] [13] Si se confirma, la ausencia de materia oscura también puede tener implicaciones para las teorías de formación de galaxias , ya que se ha pensado que la materia oscura es necesaria para la formación de galaxias. [13]
Un estudio posterior pretende demostrar que la galaxia puede contener más materia oscura de lo que se informó inicialmente. Puede tener una relación masa-luz cercana al extremo inferior de los valores esperados para una galaxia enana. [14] Sin embargo, un estudio de seguimiento realizado el 20 de marzo de 2018 y un nuevo descubrimiento de una segunda galaxia ultradifusa , NGC 1052-DF4, también aparentemente carente de materia oscura, desafían la conclusión del estudio anterior. [15] En junio de 2021, nuevas observaciones del Hubble confirmaron que NGC 1052-DF2 es deficiente en materia oscura. [3] [16]
Otras galaxias similares
Los astrónomos descubrieron una segunda galaxia sin materia oscura, NGC 1052-DF4 [17] , que es otra galaxia ultradifusa : bastante grande, dispersa y débil para observar. El descubrimiento de otra galaxia con muy poca o ninguna materia oscura significa que las probabilidades de encontrar más galaxias de este tipo pueden ser mayores de lo que los cosmólogos creían anteriormente. [18]
Otro grupo de astrónomos ha encontrado la existencia de colas de marea en NGC 1052-DF4 indicando que la falta de materia oscura ha sido causada por la interacción con un vecino cercano (una galaxia de disco de baja masa, NGC 1035). [19] La interacción explica naturalmente el bajo contenido de materia oscura inferido para esta galaxia y reconcilia este tipo de galaxias con nuestros modelos actuales de formación de galaxias.
Véase también
- Abell 520
- grupo de balas
- Libélula 44 : una galaxia que se cree está compuesta casi en su totalidad de materia oscura.
- DGSAT I – Galaxia ultradifusa en el supercúmulo Perseo-Piscis
Referencias
- ^ "Hubble descubre la primera galaxia en el Universo local sin materia oscura". www.spacetelescope.org . Consultado el 30 de marzo de 2018 .
- ^ abcdeVan Dokkum, Pieter; Danieli, Shany; Cohen, Yotam; Merritt, Allison; Romanowsky, Aaron J.; Abrahán, Roberto; Brodie, Jean; Conroy, Charlie; Lokhorst, Débora; Mowla, Lamiya; o'Sullivan, Ewan; Zhang, Jielai (2018). "Una galaxia que carece de materia oscura". Naturaleza . 555 (7698): 629–632. arXiv : 1803.10237 . Código Bib :2018Natur.555..629V. doi : 10.1038/naturaleza25767. PMID 29595770. S2CID 204896124.
- ^ abc Shen, Z.; Danieli, S.; van Dokkum, P.; Abraham, R.; Brodie, J.; Conroy, C.; Dolphin, A.; Romanowsky, A.; Kruijssen, J.; Chowdhury, D. (9 de junio de 2021). "Una punta de la rama gigante roja a una distancia de 22,1 ± 1,2 Mpc de la galaxia NGC1052-DF2 deficiente en materia oscura a partir de 40 órbitas obtenidas con el telescopio espacial Hubble". The Astrophysical Journal Letters . 914 (1): L12. arXiv : 2104.03319v2 . Código Bibliográfico :2021ApJ...914L..12S. doi : 10.3847/2041-8213/ac0335 . S2CID 233181538.
- ^ a b "LEDA 3097693". SIMBAD . Centre de données astronomiques de Estrasburgo . Consultado el 15 de abril de 2018 .
- ^ "galaxias inusuales desafían la teoría oscura". Phys.org . Marzo de 2019.
- ^ Famaey, B.; McGaugh, S.; Milgrom, M. (11 de octubre de 2018). «MOND y la dinámica de NGC1052-DF2». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 480 (1): 473–476. arXiv : 1804.04167 . doi : 10.1093/mnras/sty1884 .
- ^ "Sitio web de uno de los autores de un artículo sobre NGC 1052-DF2" . Consultado el 21 de enero de 2019 .
- ^ Pierce, Michael; Brodie, Jean P.; Forbes, Duncan A.; Beasley, Michael A.; Proctor, Robert; Strader, Jay (1 de abril de 2005). "Historia evolutiva de la galaxia elíptica NGC 1052". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 358 (2): 419–431. arXiv : astro-ph/0501066 . Código Bibliográfico :2005MNRAS.358..419P. doi : 10.1111/j.1365-2966.2005.08778.x .
- ^ McGaugh, Stacy (4 de abril de 2018). «La galaxia enana NGC 1052-DF2» . Consultado el 21 de enero de 2019 .
- ^ "Imposible resolver la galaxia sin materia oscura". dailygalaxy.com . Junio de 2019. Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2021 . Consultado el 4 de junio de 2019 .
- ^ Trujillo, Ignacio (14 de marzo de 2019). «Una distancia de 13 Mpc resuelve las supuestas anomalías de la galaxia carente de materia oscura». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 486 (1): 1192–1219. arXiv : 1806.10141 . doi : 10.1093/mnras/stz771 . Consultado el 5 de junio de 2019 .
- ^ Halton, Mary (28 de marzo de 2018). "Galaxy ghostly may be missing dark matter" (Galaxy fantasmal puede estar careciendo de materia oscura). BBC News . Consultado el 29 de marzo de 2018.
Para Mack, el aspecto más emocionante de esta galaxia es su potencial para demostrar que la materia oscura (hasta ahora ampliamente teorizada pero no observada directamente) es real. Si la materia oscura fuera solo un efecto inexplicable de la gravedad de la materia regular, sus efectos serían visibles en esta galaxia. ... Sin embargo, queda más trabajo por hacer en este y otros objetos similares antes de que sea necesario modificar fundamentalmente la teoría de la materia oscura.
- ^ ab "La materia oscura desaparece en una extraña galaxia". NASA. 28 de marzo de 2018. Consultado el 2 de abril de 2018. "
Pensábamos que cada galaxia tenía materia oscura y que la materia oscura es la forma en que comienza una galaxia", dijo Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, investigador principal de las observaciones del Hubble. "Esta sustancia invisible y misteriosa es el aspecto más dominante de cualquier galaxia. Por lo tanto, encontrar una galaxia sin ella es inesperado. Desafía las ideas estándar sobre cómo pensamos que funcionan las galaxias y muestra que la materia oscura es real: tiene su propia existencia separada aparte de otros componentes de las galaxias. Este resultado también sugiere que puede haber más de una forma de formar una galaxia.
- ^ Martin, Nicolas F.; Collins, Michelle LM; Longeard, Nicolas; Tollerud, Erik (2018). "Los datos de velocidad actual en la galaxia enana NGC 1052-DF2 no la limitan a la falta de materia oscura". The Astrophysical Journal . 859 (1): L5. arXiv : 1804.04136 . Código Bibliográfico :2018ApJ...859L...5M. doi : 10.3847/2041-8213/aac216 . S2CID 56381823.
- ^ "Confirman galaxias sin materia oscura". Revista Cosmos .
- ^ "El misterio de la materia oscura que falta en la galaxia". Hubble . 17 de junio de 2021.
- ^ "Confirman galaxias sin materia oscura". Science Alert . Abril de 2019.
- ^ arXiv :1901.05973 [ cita completa necesaria ]
- ^ Montes, Mireia; Infante-Sainz, Raúl; Madrigal-Aguado, Alberto; Román, Javier; Monelli, Mateo; Borlaff, Alejandro S.; Trujillo, Ignacio (2020). "La galaxia" Falta materia oscura "NGC 1052-DF4 está sufriendo una alteración de las mareas". La revista astrofísica . 904 (2): 12. arXiv : 2010.09719 . Código Bib : 2020ApJ...904..114M. doi : 10.3847/1538-4357/abc340 .