Un equipo internacional de astrónomos ha detectado un cúmulo de galaxias que nos obliga a replantear todo lo que se creía sobre la materia oscura. Las galaxias enanas en el Cúmulo de Fornax parecen estar comportándose de una manera extraña. El trabajo fue publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Según el modelo principal del universo, el cosmos tiene cinco veces más «materia oscura» que materia normal. A pesar de ser invisible, se cree que existe un halo de esta sustancia alrededor de las galaxias. Esto por la fuerte atracción gravitatoria que ejerce su masa sobre ellas. 

El cúmulo de Fornax es el segundo cúmulo de galaxias más cercano al nuestro. Se ubica a 62 millones de años luz de distancia y tiene una masa estimada de 70 billones de soles. Una buena parte de esa masa se distribuye en galaxias enanas.

El trabajo

Los científicos de las Universidades de Bonn y de St Andrews se dispusieron a probar el modelo estándar de cosmología ΛCDM (lambda-CDM). Al observar estas galaxias enanas, encontraron que parecían haber sufrido perturbaciones que no serían posibles de estar rodeadas por un halo de materia oscura pesada. 

Usando observaciones del Very Large Telescope (VLT), el equipo estimó cuántas galaxias enanas son perturbadas por las fuerzas de marea gravitacionales de las galaxias más grandes del cúmulo. De acuerdo con la simulación, el escenario ΛCDM no recreó las propiedades observables del cúmulo.

“La comparación mostró que, si uno quiere explicar las observaciones en el modelo estándar”, dijo Elena Asencio de la Universidad de Bonn. “… las enanas de Fornax ya deberían estar destruidas por la gravedad desde el centro del cúmulo”. Esto incluso cuando las mareas que levanta sobre una enana son sesenta y cuatro veces más débiles que la propia gravedad de la enana.

MOND

No obstante, el equipo probó una teoría alternativa, la dinámica newtoniana modificada (MOND), también conocida como dinámica milgromiana en honor al físico Mordehai Milgrom. En la simulación, a MOND le fue mucho mejor que a ΛCDM.

«No estábamos seguros de que las galaxias enanas fueran capaces de sobrevivir en el entorno extremo de un cúmulo de galaxias en MOND”, señaló Indranil Banik, de la Universidad de St Andrews.

Esto debido a la ausencia de halos protectores de materia oscura en el modelo MOND. Pero, los resultados mostraron una notable concordancia entre las observaciones y las expectativas de MOND para el nivel de perturbación de las enanas de Fornax. 

Si se confirma el resultado, será un desafío para el modelo estándar de cosmología. Desafiar una teoría líder requiere mucha evidencia, pero los astrónomos ya comenzaron a buscarla.

“Nuestros resultados tienen importantes implicaciones para la física fundamental”, agregó el Dr. Hongsheng Zhao, coautor de la investigación. “Esperamos encontrar más enanas de Fornax perturbadas en otros grupos, una predicción que otros equipos deberían verificar”. 

Esto no quiere decir que el trabajo posterior vaya a ser fácil. Aunque la materia oscura como hipótesis está lejos de ser sólida, MOND está plagado de problemas que se explican fácilmente si existe la materia oscura.