El Telescopio Hubble identificó una de las galaxias más oscuras conocidas hasta ahora

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La mayoría de las galaxias del Universo cercano son bastante luminosas, pero algunas son tan débiles que son casi invisibles. Los astrónomos, utilizando el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, en combinación con otros observatorios, identificaron una galaxia que parece estar dominada casi por completo por materia oscura con sólo unas pocas estrellas. La galaxia, conocida como Candidate Dark Galaxy-2 (CDG-2), parece contener sólo cuatro cúmulos globulares de estrellas (en comparación con los más de 150 de la Vía Láctea) y brilla tenuemente con la luz de sólo alrededor de 1 millón de Soles.

La galaxia CDG-2, de bajo brillo superficial, que se muestra en esta imagen captada por el Telescopio Espacial Hubble, está dominada por materia oscura y contiene sólo una escasa dispersión de estrellas. Esta galaxia es casi invisible, pero mediante el uso de técnicas estadísticas avanzadas, los científicos la identificaron buscando grupos apretados de estrellas llamados cúmulos globulares que se hallan en el centro de esta imagen. Las observaciones del Hubble incluyen las del programa 15235 (W. Harris). Crédito de la imagen: NASA, ESA, D. Li (Utoronto), Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI)

En el vasto tapiz del Universo, la mayoría de las galaxias brillan intensamente a través del tiempo y el espacio cósmicos. Sin embargo, una rara clase de galaxias sigue siendo casi invisible: galaxias de bajo brillo superficial dominadas por materia oscura y que contienen sólo una escasa dispersión de estrellas débiles.

La galaxia CDG-2, de bajo brillo superficial, que se muestra en esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, está dominada por materia oscura y contiene sólo una escasa dispersión de estrellas. Esta galaxia es casi invisible, pero mediante el uso de técnicas estadísticas avanzadas, los científicos la identificaron buscando grupos compactos de estrellas llamados cúmulos globulares. A la izquierda, el cuadro blanco marca el área que se examinó. A la derecha hay una vista ampliada de esa área. El círculo marcado con un límite rojo discontinuo indica la ubicación de la galaxia dominada por la materia oscura. Dentro del círculo discontinuo hay cuatro cúmulos globulares delineados por pequeños círculos azules. Dentro del círculo rojo también aparecen varias galaxias de fondo, pero no están relacionadas con la galaxia CDG-2. A la izquierda, un campo de espacio con una docena de estrellas blancas en primer plano y varias pequeñas galaxias amarillas en el fondo. Un área común y corriente en el centro está delineada con un círculo discontinuo rodeado por un cuadro blanco. Las líneas se extienden desde la caja hasta un desplegable a la derecha que contiene imágenes tenues, luz blanca granulada rodeada por un círculo con la etiqueta “Galaxia oscura candidata - emisión difusa”. Cuatro puntos blancos están rodeados de azul y etiquetados como cúmulos globulares. Crédito: NASA, ESA, D. Li (Utoronto), Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI)

Uno de esos objetos esquivos, denominado CDG-2, puede estar entre las galaxias más dominadas por materia oscura jamás descubiertas. La materia oscura es una forma invisible de materia que no refleja, emite ni absorbe la luz. El artículo científico referido a este hallazgo fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.

Detectar galaxias tan débiles es extraordinariamente difícil. Utilizando técnicas estadísticas avanzadas, David Li de la Universidad de Toronto, Canadá, y su equipo identificaron 10 galaxias de bajo brillo superficial previamente confirmadas y dos candidatas adicionales a galaxias oscuras mediante la búsqueda de agrupaciones estrechas de cúmulos globulares: compactos, los grupos de estrellas esféricas se encuentran típicamente orbitando galaxias normales. Estos cúmulos pueden indicar la presencia de una población estelar débil y oculta.

“Esta es la primera galaxia detectada únicamente a través de su población de cúmulos globulares”, dijo Li. “Bajo suposiciones conservadoras, los cuatro cúmulos representan toda la población de cúmulos globulares de CDG-2”.

El análisis preliminar sugiere que CDG-2 tiene la luminosidad de aproximadamente 1 millón de estrellas similares al Sol, y los cúmulos globulares representan el 16% de su contenido visible. Sorprendentemente, el 99% de su masa, que incluye tanto materia visible como materia oscura, parece ser materia oscura. Gran parte de su materia normal para permitir la formación de estrellas (principalmente gas hidrógeno) probablemente fue eliminada por interacciones gravitacionales con otras galaxias dentro del cúmulo de Perseo.

“Los datos de Euclid confirman claramente la presencia de la luz extremadamente tenue y difusa de CDG-2, revelando por primera vez la galaxia detrás de los cúmulos globulares”, afirmó Francine Marleau del Instituto de Astrofísica y Física de Partículas de la Universidad de Innsbruck en Austria. “Las imágenes de Euclides del cúmulo de Perseo demuestran la capacidad única de la misión para detectar nuevas galaxias de bajo brillo en la superficie, incluidas las extremadamente débiles, al tiempo que revelan sus cúmulos globulares, cúmulos de estrellas nucleares, estructuras internas y entornos circundantes”.

Los cúmulos globulares poseen una inmensa densidad estelar y están estrechamente unidos gravitacionalmente. Esto hace que los cúmulos sean más resistentes a la perturbación de las mareas gravitacionales y, por lo tanto, sean trazadores confiables de galaxias tan elusivas.