Nos habían dicho que la materia oscura era un componente esencial del Cosmos. Tan esencial como enigmático porque no se puede ver ni detectar de forma directa. Los astrofísicos saben que existe por la atracción gravitatoria que ejerce sobre la materia que sí podemos ver. Y hay mucha. Más que materia ordinaria, que sólo representa el 5% del Universo según la estimaciones de los científicos.

Por eso sorprende lo que un equipo de investigadores ha encontrado en una galaxia muy muy lejana. A 65 millones de años luz. Se trata de un lugar en el que aparentemente no hay materia oscura. Y si la hay, «es muy poca», asegura Pieter van Dokkum, astrofísico de la Universidad de Yale (EEUU) y autor principal de este estudio sobre la galaxia NGC1052-DF2 publicado en la revista Nature.

Encontrar una galaxia sin materia oscura, dice Van Dokkum, era algo inesperado porque esta sustancia misteriosa e invisible es la que predomina en cualquier galaxia. Durante décadas, se ha pensado que éstas se originan como manchas de materia oscura y, a partir de ahí, ocurre todo lo demás. NGC1052-DF2, que fue observada con el telescopio espacial Hubble y con los observatorios Gemini North y W. M. Keck, ambos en Hawai, desafía las ideas clásicas sobre la formación de galaxias.

«Personalmente, nunca pensé en la posibilidad de que existieran galaxias sin materia oscura. Fue una auténtica sorpresa para nuestro equipo», confiesa a EL MUNDO Pieter van Dokkum. «Al estudiar la masa de otras que se parecían superficialmente a NGC1052-DF2 hemos visto que contienen grandes cantidades de materia oscura. La galaxia Dragonfly 44 es un ejemplo».

Muchas menos estrellas

En la mayor parte de las galaxias conocidas, la materia oscura es el ingrediente principal. En las que son como la nuestra, la Vía Láctea, suele haber 30 veces más de esta misteriosa sustancia que materia ordinaria, aunque en las galaxias enanas llega a haber 400 veces más materia oscura.

¿Y qué diferencias hay entre una galaxia con materia oscura y la que han descubierto? «NGC1052-DF2 tiene un aspecto extraño. Es muy grande, casi tanto como la Vía Láctea, pero tiene muchas menos estrellas, unas 200 veces menos. También tiene una población de cúmulos estelares muy luminosos, mucho más brillantes que en cualquier otra galaxia estudiada», describe al astrofísico. «Parece que todas estas peculiaridades (gran tamaño, brillo de los cúmulos y ausencia de materia oscura) están relacionadas, pero no sabemos cómo. Quizás cuando se forma una galaxia sin materia oscura, éste es el aspecto que tiene».

Averiguar hasta qué punto estas galaxias sin o con muy poca materia oscura son frecuentes en el Universo será uno de los principales objetivos de este equipo de Yale: «De momento no tenemos ni idea de cuántas hay, pero sería muy emocionante encontrar otros ejemplos que muestren que se trata de una forma común de formación de galaxias y no algo único», reflexiona.

Enigmas sobre la materia oscura

Su investigación se publica este miércoles, así que la mayoría de sus colegas no la ha leído aún. Sin embargo, los que ya conocen sus resultados, dice Van Dokkum, la han acogido con «una mezcla de escepticismo e interés».

«Aunque la materia oscura parece que juega un papel importante en la formación de la estructura del Universo, estamos muy lejos de entender los detalles. Entre otras cosas porque no sabemos de qué está hecha y, por lo tanto, no tenemos idea de la evolución que ha podido tener», reflexiona el físico teórico Luis Álvarez-Gaumé, director del Simons Center for Geometry and Physics, en la Universidad Stony Brook de Nueva York.

En su opinión, el artículo publicado en Nature es «verdaderamente muy interesante». El físico español, sin vinculación con esta investigación, recuerda otro artículo publicado el año pasado, también en Nature, sobre galaxias muy lejanas en las que había también un aparente déficit importante de materia oscura.

«Parece que nuestra galaxia o las galaxias cercanas tienen bastante más materia oscura. El mantra que se suele recitar es que hay algo así como cuatro o cinco veces más masa oscura en las galaxias espirales que materia ordinaria. Este paradigma parece que funciona bien para un buen número de galaxias relativamente cercanas», explica.

«Al tener ahora aparatos de medición cada vez más sensibles, nos damos cuenta de que realmente entendemos muy poco de la materia oscura y su dinámica, lo cual es útil porque a base de hacer medidas detalladas quizá alcancemos a profundizar eventualmente en sus propiedades», señala el físico. Y es que, según Álvarez-Gaumé, «cuando las técnicas de observación mejoran, nos llevamos en general grandes sorpresas, y apreciamos mejor la amplitud de nuestra ignorancia».