FCC 224 G475 Imagen como ejemplo de nuestro modelado de Galfit. De izquierda a derecha, los tres paneles muestran la imagen original, la imagen enmascarada, el modelo y los residuos. Las imágenes que se muestran aquí tienen tamaños de 3 veces el eje mayor R Rmi de FCC 224, mientras que las imágenes de entrada reales a Galfit incluyen todo el chip UVIS (∼155 »× 75 »). Crédito: The Astrophysical Journal (2025). Doi: 10.3847/1538-4357/Adae11
Los astrónomos que usan el Observatorio WM Keck en Maunakea, la isla de Hawái han encontrado evidencia convincente de una galaxia enana deficiente en la materia oscura, FCC 224. Esta galaxia ultra difusa se encuentra en las afueras del clúster de FORNAX, aproximadamente 60-65 millones de años luz de la Tierra.
El descubrimiento desafía el paradigma cosmológico tradicional, que asume que la materia oscura es un componente fundamental en la formación de galaxias. Anteriormente, las galaxias deficientes en la materia oscura sin ninguna formación de estrellas en curso solo se reclamaron en otro lugar, el grupo NGC 1052, y las nuevas observaciones sugieren que tales objetos pueden estar más extendidos de lo que se pensaba anteriormente.
La galaxia inusual fue perfilada en dos estudios complementarios. El primer estudio, dirigido por el candidato doctoral Yimeng Tang de la Universidad de California, Santa Cruz y publicado en el Diario astrofísicoanaliza el sistema de clúster estrella globular único de FCC 224.
El segundo, dirigido por la candidata doctoral, Maria Luísa Buzzo de la Universidad de Swinburne y del Observatorio Europeo del Sur, y publicado en Astronomía y astrofísicaexplora el contenido de la materia oscura de la galaxia y los posibles escenarios para su formación.
«Los grupos globulares a menudo se usan como un proxy para estimar la cantidad de materia oscura que contiene una galaxia», dijo Buzzo. «Por alguna razón, esta galaxia (FCC 224) tiene un número inusual de grupos luminosos y ninguna materia oscura, al menos dentro de sus regiones internas. Ningún modelo de formación de galaxias existente dentro de nuestro paradigma cosmológico estándar puede explicar actualmente cómo llegó esta galaxia».
La investigación de Buzzo investigó el contenido de materia oscura de FCC 224 utilizando espectroscopía de alta resolución de Keck Cosmic Web Imager (KCWI) del Observatorio Keck. Exploró sus similitudes con Galaxies Dwarf Dwarf Dwarf DF2 y DF4 previamente reclamadas, ubicadas dentro del grupo Galaxy NGC 1052, para determinar si FCC 224 pertenece o no a la misma clase de galaxias.
La investigación de Buzzo se basa en los hallazgos iniciales de Tang, quien, utilizando imágenes del Telescopio Espacial Hubble (HST) de la NASA, descubrió que FCC 224 tiene grupos de estrellas similares a otras galaxias deficientes en la materia oscura. Su investigación sugiere que estos tipos de grupos de estrellas pueden estar vinculados a la falta de materia oscura, desafiando los modelos convencionales de formación de galaxias. Los datos del Observatorio Keck/KCWI se obtuvieron a través de una propuesta de la Universidad de Swinburne bajo el Investigador Principal (PI) Duncan Forbes, mientras que los datos HST se adquirieron a través de un programa dirigido por Pi Aaron Romanowsky.
«El nuevo brazo rojo de alta resolución de KCWI nos permitió medir muy precisamente los movimientos dentro de la galaxia, que pueden usarse para rastrear su contenido de materia oscura», explicó Buzzo. «La alta resolución espectral de KCWI nos permitió medir con precisión los movimientos (dispersión de velocidad) dentro de las estrellas y grupos globulares de FCC 224», dijo Tang. «Estas mediciones confirmaron que la galaxia exhibe una dispersión de velocidad extremadamente baja, un sello distintivo de la deficiencia de materia oscura».
Ambos equipos destacan la necesidad de más observaciones para comprender los mecanismos detrás de la formación de FCC 224. Una hipótesis principal es que una interacción externa, como una colisión de alta velocidad, puede haber separado la materia oscura y visible de la galaxia, un escenario de formación conocido como ‘el modelo de bullet-amhwarf. Sin embargo, se requieren datos adicionales para probar esta teoría.
«FCC 224 sirve como un punto de datos crucial en nuestro esfuerzo por identificar y estudiar otras galaxias deficientes en la materia oscura», agregó Buzzo. «Al expandir el tamaño de la muestra, podemos refinar nuestra comprensión de estas galaxias raras y del papel de la materia oscura en la formación de galaxias enanas».
El descubrimiento de FCC 224 fuera del grupo NGC 1052 sugiere que las galaxias deficientes en materia oscura pueden ser más comunes de lo que se creía anteriormente, planteando preguntas fundamentales sobre la necesidad de la materia oscura en la configuración de galaxias. A medida que mejoran las capacidades de observación, los astrónomos apuntan a realizar encuestas más grandes para identificar galaxias similares e investigar sus orígenes.
Más información:
Yimeng Tang et al, un origen inexplicable para el sistema de clúster globular inusual en la galaxia ultradiffuse FCC 224, The Astrophysical Journal (2025). Doi: 10.3847/1538-4357/Adae11
Maria Luisa Buzzo et al, una nueva clase de galaxias enanas sin importancia oscura? Astronomía y astrofísica (2025). Doi: 10.1051/0004-6361/202453522
Citación: Evidencia de la Galaxia Dwarf de Dark-Free Matter desafía los modelos de formación de galaxias convencionales (2025, 15 de abril) Recuperado el 15 de abril de 2025 de https://phys.org/news/2025-04-vidence-dark- liber-dwarf-galaxy.html
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