DF2, la galassia trasparente senza materia oscura

Un gruppo di ricercatori ha recentemente scoperto una galassia ultra diffusa, pressoché trasparente, insolitamente priva di materia oscura e composta solo da materia visibile: NGC1052-DF2 rappresenta un caso eccezionale che potrebbe mettere in discussione la più accreditata teoria sulla formazione delle galassie.

La materia oscura si distingue da quella ordinaria principalmente per il fatto che, non emettendo radiazione elettromagnetica, non risulta in alcun modo visibile. La sua presenza viene rintracciata indirettamente tramite il rilevamento dell’influenza gravitazionale che essa esercita sulla materia visibile. La presenza della materia oscura, che costituisce circa l’86% della materia esistente nell’universo, è necessaria per giustificare la formazione e la consistenza delle galassie: poiché la massa posseduta dalla materia visibile non esercita un’attrazione gravitazionale sufficiente a mantenere integre le galassie, il modello scientifico deve inevitabilmente includere una “massa mancante”.

In particolare, è stato calcolato che la velocità con cui le stelle più periferiche ruotano intorno al centro galattico è quattro volte superiore alla velocità di fuga (la velocità minima necessaria a slegarsi dall’attrazione gravitazionale di un corpo). Dal momento che le stelle in questione tendono a mantenersi stabilmente all’interno della loro orbita è necessario postulare l’esistenza di una “massa oscura” capace di trattenerle. Nelle galassie simili alla Via Lattea il rapporto tra materia oscura e materia visibile è di 30 a 1, ma nelle galassie nane la proporzione può arrivare addirittura a 400 a 1.

Ora, dal sorprendente studio pubblicato su Nature emerge che la galassia NGC1052-DF2, posta a 65 milioni di anni luce di distanza dalla Terra, possiede una massa visibile sufficiente ad evitare la dispersione delle proprie stelle. Dopo aver studiato il movimento di dieci ammassi stellari presenti nella galassia, gli scienziati hanno calcolato che per giustificarne la velocità orbitale la presenza della materia oscura non era necessaria. “Se c’è materia oscura, è davvero molto poca, ─ ha commentato Pieter van Dokkum della Yale University, a capo dello studio ─ le stelle in questa galassia possono spiegare tutta la massa calcolata, per la materia oscura non c’è spazio“.

La galassia DF2 presenta ulteriori anomalie: pur avendo dimensioni simili a quelle della Via Lattea essa contiene circa lo 0,5% delle stelle presenti nella nostra galassia. Inoltre DF2 non possiede il consueto buco nero in grado di concentrare una vasta quantità di stelle nella regione centrale della galassia. “Ho trascorso un’ora a fissare l’immagine di Hubble, ─ ha affermato Van Dokkum ─ questa cosa è sorprendente: un gigantesco blob nel quale si può guardare attraverso. È così povero di stelle che riesci a vedere tutte le galassie dietro di esso. È letteralmente una galassia trasparente”.

Se in futuro venissero scoperte altre galassie analoghe l’attuale teoria votata a spiegarne la formazione potrebbe essere screditata. È opinione diffusa che le galassie si formino intorno ad una preliminare concentrazione di materia oscura in grado di attrarre la materia visibile ordinaria e di comportarsi come una sorta di “collante gravitazionale”. Come potrebbe dunque agglomerarsi una galassia come DF2? Le galassie possono formarsi anche senza un iniziale accentramento di materia oscura?

Riguardo al caso specifico della galassia trasparente, situata in un ammasso di galassie in cui una galassia gigante domina su tutte le altre, gli scienziati ipotizzano che quest’ultima possa in qualche modo averne influenzato la formazione. In alternativa, è possibile che la fragorosa esplosione di stelle nascenti abbia spazzato via la materia oscura un tempo presente.

Paradossalmente il mancato rilevamento di materia oscura rappresenta un’ulteriore evidenza della sua esistenza: mentre alcuni scienziati ritengono che l’esistenza delle galassie si possa spiegare semplicemente ipotizzando un diverso funzionamento della forza di gravità quest’ultima scoperta suggerisce che la materia oscura esista e si comporti come una sostanza autonoma e ben distinta.

Sebastiano Martorana

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