¿Dónde se encuentra materia oscura de la Vía Láctea?

Un equipo de astrónomos que ha buscado el hipotético disco de materia oscura que rodea a la Vía Láctea dice que hasta ahora no han encontrado nada en esta búsqueda.

Aunque la materia oscura es de por sí difícil de observar, la comprensión de sus propiedades (aunque no de su naturaleza) permite a los astrónomos predecir dónde deben sentirse sus efectos. Actualmente se piensa que la materia oscura ayudó a formar las primeras galaxias, proporcionando andamiajes gravitacionales en el universo temprano. Estas galaxias eran pequeñas, y colapsaron para formar las galaxias más grandes que vemos hoy. A medida que las galaxias crecieron lo suficiente como para destrozar sus satélites y su materia oscura, gran parte de esa materia oscura debería haber sido depositada en una estructura plana en las galaxias espirales, permitiendo a las galaxias formar componentes oscuros similares al disco y el halo. Sin embargo, un nuevo estudio destinado a detectar el disco oscuro de la Vía Láctea ha llegado con las manos vacías.

El estudio se centró en la detección de materia oscura mediante el estudio de la materia luminosa en que está incrustada ésta, de la misma manera en que la materia oscura fue originalmente descubierta. El estudio de la cinemática de la materia, permitiría a los astrónomos determinar la masa total actual que gobierna el movimiento. La masa observada podría ser comparada con la cantidad de masa predicha tanto de materia bariónica así como el componente de materia oscura.

El equipo, dirigido por C. Moni Bidin de la Universidad de Concepción, Chile, utilizó alrededor de 300 estrellas gigantes rojas en el grueso disco de la Vía Láctea para trazar la distribución de masa de la región. Para eliminar cualquier tipo de contaminación proveniente del disco delgado componente, el equipo limitó su selección a las estrellas a más de 2 kiloparsecs del plano medio galáctico y las velocidades características de tales estrellas para evitar la contaminación del halo de estrellas. Una vez que las estrellas fueron seleccionadas, el equipo analizó la velocidad global de las estrellas en función de la distancia al centro galáctico, lo que daría una comprensión de la masa al interior de sus órbitas.

Usando estimaciones sobre la masa de las estrellas visibles y el medio interestelar, el equipo comparó dicha masa visible con la solución de la masa de las observaciones de la cinemática para buscar una discrepancia que indicara la existencia de materia oscura. Cuando se hizo la comparación, el equipo descubrió que, "la concordancia entre la masa visible y nuestra solución dinámica es sorprendente, y no hay necesidad de invocar algún componente oscuro".

Si bien este hallazgo no descarta la presencia de la materia oscura, limita su distribución y, si se confirma en otras galaxias, podría desafiar la comprensión de cómo sirve la materia oscura para formar las galaxias. Si la materia oscura está presente, este estudio ha demostrado que es más difusa de lo que se reconocía o tal vez el componente de disco es más plano de lo que se esperaba y se circunscribe al disco delgado. Serán necesarios, sin duda, nuevas observaciones y modelos.

Sin embargo, aunque la investigación puede mostrar una falta de comprensión de la materia oscura, el equipo también señala que es aún más devastador para el mayor rival de la materia oscura. Aunque la materia oscura aún puede ocultarse dentro de los márgenes de error en este estudio, las conclusiones contradicen directamente las predicciones de la Dinámica Newtoniana Modificada. Esta hipótesis predice el aumento aparente de masa debido a un efecto escalado sobre la propia gravedad y debería requerir que la supuesta masa a las escalas observadas sea un 60% superior a la indicada por este estudio.