Un estudio de las galaxias arroja dudas sobre la materia negra fría Noviembre 4 de 2008 Las propiedades físicas de la mayoría de las galaxias en el Universo pueden ser explicadas en términos de un solo parámetro. Esta es la controvertida conclusión de un grupo de astrónomos del Reino Unido y Estados Unidos, quienes han estudiado unas 200 galaxias usando radiotelescopios y telescopios ópticos.  El grupo cree que su descubrimiento podría significar que la materia negra fría – una sustancia invisible que algunos astrofísicos han invocado para explicar la formación y el movimiento de las galaxias – no existe. Sin embargo no todos los astrofísicos están convencidos de esto. Una de las más importantes cuestiones en cosmología es cómo las galaxias emergieron a partir de la bola de fuego primordial que le siguió al Big Bang. Los físicos creen que la materia ordinaria – de lo que están hechas las estrellas – debía estar distribuida uniformemente por todo el Universo debido a la intensa radiación presente después del Big Bang. Eso hace poco probable que los parches densos de materia se formaran y crecieran rápidamente en galaxias, lo que parece haber sucedido a menos de mil millones de años después del Big Bang. La solución a este rompecabezas podría recaer en la materia oscura fría (MOF) – una cosa invisible que interactúa vía gravitación pero no radiación electromagnética. La MOF, argumentan los astrofísicos, pudo inicialmente no haber estado esparcida uniformemente por la radiación, sino que pudo haber sido halada formando ramas por la gravedad. Estas regiones más densas de MOF pudieron luego convertirse en galaxias atrayendo a sí mismas la materia circundante y la MOF. Esta opinión es respaldada por observaciones indirectas de materia oscura, lo que sugiere que ella representa la mayoría de la masa de una galaxia típica. Muchos astrofísicos creen que este proceso puede ser descrito por la “teoría jerárquica de la formación de las galaxias”, en la que progresivamente grandes ramificaciones de materia – y finalmente galaxias – se atraen unas a otras y colapsan en violentas colisiones.  Pero debido a este proceso de formación caótico, debería haber entonces una gran variedad de tipos de galaxias en el Universo. Esta opinión parecía ser respaldada con la observación de que las galaxias tienen varias propiedades  - tales como su radio, masa, tasa de rotación y luminosidad – las cuales no pueden ser explicadas de una manera simple. Seis en uno Sin embargo, en la última década aproximadamente, los astrónomos han encontrado que hay correlaciones entre algunas propiedades de las galaxias. El radio de una galaxia, por ejemplo, puede ser predicho midiendo su luminosidad. Ahora, sin embargo, Mike Disney de la Universidad de Cardiff y sus colegas dicen que han mostrado que seis propiedades importantes de las galaxias son controladas por un simple parámetro. Aunque el equipo todavía tiene que identificar este parámetro, ellos creen que está relacionado con la masa de las galaxias. Según Disney, el descubrimiento hace poco probable que las galaxias se hayan formado de acuerdo a la teoría jerárquica de formación de las galaxias. En lugar de eso él da un paso más adelante y dice que los resultados obtenidos por el grupo de científicos pone en cuestión la pura existencia de la MOF – una declaración que pone en controversia a muchos astrofísicos. El grupo de investigadores usó información observacional del radiotelescopio de Parkes en Australia para identificar cerca de 300 objetos que parecían ser galaxias desde las ondas de radio emitidas por el hidrógeno neutro. Julianne Dalcanton y sus colegas de la Universidad de Washington luego buscaron a través de información óptica desde el Sloan Digital Sky Survey (SDSS) los mismos objetos y encontraron que 200 de ellos eran realmente galaxias.   El parámetro simple Usando los datos de ambos telescopios el equipo clasificó las galaxias en términos de seis propiedades independientes. Éstos fueron dos radios ópticos (los cuales definen los tamaños de las regiones de una galaxia que emiten 50% y 90% de la luz del objeto); la luminosidad; la masa del hidrógeno neutro en la galaxia; la masa dinámica (que incluye la materia negra); y el color de la galaxia. El grupo luego llevó a cabo un análisis estadístico de la información y encontró cinco correlaciones entre estas seis propiedades – llevándolos a ellos a concluir que la estructura de estas galaxias es controlada solamente por un parámetro. Aunque el grupo no pudo concluir de qué se trataba este parámetro, Disney dice que parece tener una estrecha relación con la masa de las galaxias.   Disney argumenta que el resultado del grupo de investigadores está en contradicción con la teoría jerárquica de formación del as galaxias, de acuerdo a la cual la estructura de las galaxias podría estar influenciada fuertemente por la naturaleza de las colisiones que las formaron. “Si ese fuese el caso, nosotros tendríamos que esperar ver 4-5 parámetros independientes”, dice él. Y debido a que la teoría jerárquica tiene como raíz a la MOF, Disney cree que los estudios hechos por su grupo provee una gran evidencia de que la MOF no existe. “Puede ser que nuestras observaciones puedan ser explicadas por la MOF, pero yo no apuesto a eso”, dice él.   Clasificación de las galaxias por tipos No todos están convencidos No sorpresivamente, no todo el mundo está de acuerdo con Disney. Richard Bower de la Universidad de Durham en el Reino Unido dice que los defensores de la MOF son consientes de las correlaciones entre las propiedades de las galaxias y están tratando de explicarlas. “La teoría ha sido probada satisfactoriamente en un número de correlaciones individuales”, dice Bower, pero admite que los defensores de la MOF tienen que demostrar que la teoría puede ser tratada con este método de análisis. Bower dice que ahora se piensa que el surgimiento de las galaxias es menos importante en comparación con las versiones anteriores de la teoría jerárquica. Como resultado, él confía que la formación de las galaxias puede ser explicada usando la MOF. Bower también cuestionó la significancia de la dominancia del parámetro de masa sobre los otros, notando que las masas de las galaxias varían sobre un rango dinámico mucho más amplio que los otros parámetros, así que no nos debió sorprender que la correlación de la masa era la más fuerte. Disney está ahora explorando teorías de formación de galaxias que no envuelven la MOF, sino que más materia convencional como “nieve de hidrógeno”. Tomado de Physics Web