Una galaxia oscura es una galaxia hipotética sin estrellas, o con muy pocas estrellas. Recibieron su nombre porque no tienen estrellas visibles, [1] pero pueden ser detectables si contienen cantidades significativas de gas. Los astrónomos han teorizado durante mucho tiempo sobre la existencia de galaxias oscuras, pero hasta la fecha no hay ejemplos confirmados. [2] Las galaxias oscuras son distintas de las nubes de gas intergalácticas causadas por las interacciones de las mareas galácticas , ya que estas nubes de gas no contienen materia oscura , por lo que técnicamente no califican como galaxias. Es difícil distinguir entre nubes de gas intergalácticas y galaxias; la mayoría de las galaxias oscuras candidatas resultan ser nubes de gas de marea. [3]Las mejores galaxias oscuras candidatas hasta la fecha incluyen HI1225 + 01, [4] AGC229385, [5] y numerosas nubes de gas detectadas en estudios de cuásares.
El 25 de agosto de 2016, los astrónomos informaron que la libélula 44 , una galaxia de ultra difusa (UDG) con la masa de la Vía Láctea, galaxia , pero sin apenas discernibles estrellas o estructura galáctica, se hace casi en su totalidad de la materia oscura . [6] [7] [8]
Evidencia observacional
Grandes estudios con radiotelescopios sensibles pero de baja resolución como Arecibo o el Telescopio Parkes buscan emisiones de 21 cm de hidrógeno atómico en galaxias. Luego, estos estudios se comparan con estudios ópticos para identificar cualquier objeto sin contraparte óptica, es decir, fuentes sin estrellas.
Otra forma en que los astrónomos buscan galaxias oscuras es buscar líneas de absorción de hidrógeno en los espectros de los cuásares de fondo . Esta técnica ha revelado muchas nubes intergalácticas de hidrógeno, pero el seguimiento de posibles galaxias oscuras es difícil, ya que estas fuentes tienden a estar demasiado lejos y, a menudo, quedan ocultas ópticamente por la luz brillante del cuásar.
Naturaleza de la galaxia oscura
Origen
En 2005, los astrónomos encontraron la nube de gas VIRGOHI21 e intentaron determinar qué era y por qué causaba tal atracción gravitacional en la galaxia NGC 4254 . Después de años de quedarse sin otras explicaciones, algunos han concluido que VIRGOHI21 es una galaxia oscura, debido al efecto masivo que tuvo en NGC 4254. [9]
Tamaño
Se desconoce el tamaño real de las galaxias oscuras porque no se pueden observar con telescopios normales. Ha habido varias estimaciones, que van desde el doble del tamaño de la Vía Láctea [10] hasta el tamaño de un pequeño cuásar .
Estructura
Las galaxias oscuras están compuestas de materia oscura . Además, las galaxias oscuras están teóricamente compuestas de hidrógeno y polvo . [9] Algunos científicos apoyan la idea de que las galaxias oscuras pueden contener estrellas. [11] Sin embargo, se desconoce la composición exacta de las galaxias oscuras porque hasta ahora no hay una forma concluyente de detectarlas. Sin embargo, los astrónomos estiman que la masa del gas en estas galaxias es aproximadamente mil millones de veces la del Sol. [12]
Metodología para observar cuerpos oscuros
Las galaxias oscuras no contienen estrellas visibles y no son visibles con telescopios ópticos. El Arecibo Galaxy Environment Survey (AGES) es un estudio actual que utiliza el radiotelescopio de Arecibo para buscar galaxias oscuras, que se prevé que contengan cantidades detectables de hidrógeno neutro . El radiotelescopio de Arecibo es útil donde otros no lo son debido a su capacidad para detectar la emisión de este hidrógeno neutro, específicamente la línea de 21 cm. [13] Desafortunadamente, el desmantelamiento y el posterior colapso catastrófico del radiotelescopio de Arecibo el 1 de diciembre de 2020 ha limitado un poco su eficacia para facilitar la recopilación de datos adicionales.
Teorías alternativas
Los científicos no tienen mucha explicación para algunos eventos astronómicos, por lo que algunos usan la idea de una galaxia oscura para explicar estos eventos. Se sabe poco sobre las galaxias oscuras y algunos científicos creen que una galaxia oscura es en realidad una galaxia recién formada. Uno de esos candidatos está en el grupo de Virgo. Este candidato contiene muy pocas estrellas. Los científicos clasifican esta galaxia como una galaxia de nueva formación , en lugar de una galaxia oscura. [14] Los científicos dicen que las galaxias que vemos hoy solo comenzaron a crear estrellas después de las galaxias oscuras. Según numerosas afirmaciones científicas, las galaxias oscuras desempeñaron un papel importante en muchas de las galaxias que los astrónomos y científicos ven hoy en día. Martin Haehnel, del Instituto Kavli de Cosmología de la Universidad de Cambridge, afirma que el precursor de la Vía Láctea era en realidad una galaxia brillante mucho más pequeña que se había fusionado con galaxias oscuras cercanas para formar la Vía Láctea que vemos actualmente. Varios científicos coinciden en que las galaxias oscuras son los componentes básicos de las galaxias modernas. Sebastián Cantalupo de la Universidad de California, Santa Cruz, está de acuerdo con esta teoría. Continúa diciendo: "En nuestra teoría actual de la formación de galaxias, creemos que las grandes galaxias se forman a partir de la fusión de galaxias más pequeñas. Las galaxias oscuras traen a las grandes galaxias una gran cantidad de gas, que luego acelera la formación de estrellas en las galaxias más grandes". Los científicos tienen técnicas específicas que utilizan para localizar estas galaxias oscuras. Estas técnicas tienen la capacidad de enseñarnos más sobre otros eventos especiales que ocurren en el universo; por ejemplo, la "red cósmica". Esta "red" está hecha de filamentos invisibles de gas y materia oscura que se cree que impregnan el universo, además de "alimentar y construir galaxias y cúmulos de galaxias donde los filamentos se cruzan". [12]
Posibles galaxias oscuras
HE0450-2958
HE0450-2958 es un quásar con desplazamiento al rojo z = 0,285. Las imágenes del telescopio espacial Hubble mostraron que el cuásar está ubicado en el borde de una gran nube de gas, pero no se detectó ninguna galaxia anfitriona para el cuásar. Los autores del estudio de Hubble sugirieron que un posible escenario era que el quásar se encuentra en una galaxia oscura. [15] Sin embargo, el análisis posterior de otros grupos no encontró evidencia de que la galaxia anfitriona sea anormalmente oscura, y demostró que una galaxia anfitriona normal probablemente está presente, [16] [17] por lo que las observaciones no apoyan la interpretación de la galaxia oscura.
HVC 127-41-330
HVC 127-41-330 es una nube que gira a gran velocidad entre Andrómeda y la Galaxia del Triángulo . El astrónomo Josh Simon considera que esta nube es una galaxia oscura debido a la velocidad de su rotación y su masa predicha. [18] [19]
Nube de Smith
La Nube de Smith es candidata a ser una galaxia oscura, debido a su masa proyectada y la supervivencia de los encuentros con la Vía Láctea. [20]
VIRGOHI21
Descubierta inicialmente en 2000, VIRGOHI21 fue anunciada en febrero de 2005 como una buena candidata para ser una verdadera galaxia oscura. [11] [21] [22] [23] Se detectó en estudios de 21 cm y se sospechaba que era un posible socio cósmico de la galaxia NGC 4254 . Esta galaxia de aspecto inusual parece ser un socio en una colisión cósmica, y pareció mostrar una dinámica consistente con una galaxia oscura (y aparentemente inconsistente con las predicciones de la teoría de la Dinámica Newtoniana Modificada (MOND) ). [24] Sin embargo, observaciones posteriores revelaron que VIRGOHI21 era una nube de gas intergaláctica, despojada de NGC4254 por una colisión de alta velocidad. [25] [26] [27] La interacción de alta velocidad fue causada por una caída en el cúmulo de Virgo .
Ver también
- Materia oscura : forma hipotética de materia que comprende la mayor parte de la materia del universo
- Halo de materia oscura : un componente teórico de una galaxia que envuelve el disco galáctico y se extiende mucho más allá del borde de la galaxia visible.
- Galaxia esferoidal enana: galaxias pequeñas de baja luminosidad con muy poco polvo y una población estelar más antigua.
- Galaxia de bajo brillo superficial
- Galaxia ultra difusa : una galaxia de luminosidad extremadamente baja
- Galaxy X (galaxia) - Galaxia enana satélite oscura de la Vía Láctea
Referencias
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enlaces externos
- Universo de hoy, algunas galaxias están compuestas casi en su totalidad de materia oscura