Por Canuto  

DF2, DF4 y DF9 parecen contener mucha menos materia oscura de la esperada. Un estudio propone que una antigua colisión pudo separar sus componentes, una explicación que podría aportar pistas sobre la naturaleza de la materia oscura, aunque el origen de las galaxias y sus implicaciones siguen en debate.
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  • DF2, DF4 y DF9 presentan una cantidad de materia oscura muy inferior a la esperada para galaxias de sus características.
  • Un estudio publicado en 2026 plantea que una colisión antigua pudo separar el gas y el polvo de la materia oscura.
  • La hipótesis abre preguntas para las explicaciones basadas en MOND, pero el mecanismo que originó las galaxias aún genera debate.

Tres galaxias fuera de lo común

DF2, DF4 y DF9 destacan por una rareza que desafía las expectativas astronómicas: parecen contener muy poca materia oscura. Son galaxias difusas, con pocas estrellas y una apariencia tenue que llevó al astrofísico Michael Keim, de la Universidad de Yale, a describirlas como fantasmales. Sus características plantean una pregunta fundamental sobre cómo se forman y se mantienen unidas las galaxias.

La materia oscura no emite ni refleja luz, pero su influencia gravitacional ayuda a explicar cómo se agrupa la materia visible y por qué las estrellas permanecen dentro de las galaxias. Los científicos calculan que representa cerca del 27% del universo y el 85% de toda la materia. Aunque todavía no la han detectado directamente, varias observaciones independientes respaldan la idea de que se trata de algo físico.

El equipo investigador estimó la masa de las galaxias al medir los movimientos de sus estrellas, una forma de calcular cuánta materia total mantiene unido cada sistema. De acuerdo con el reportaje de Quanta Magazine, los resultados indican que DF2, DF4 y DF9 tienen menos materia oscura de la esperada, una conclusión inusual porque casi todas las galaxias conocidas parecen estar dominadas por ese componente invisible.

El caso de DF2 llamó la atención en 2018, cuando observaciones del Observatorio Keck, en Hawái, indicaron que contenía hasta 400 veces menos materia oscura de lo previsto. Aunque su tamaño se aproxima al de la Vía Láctea, tiene unas 200 veces menos estrellas y, por tanto, resulta mucho más tenue. DF4, identificada como otra galaxia deficiente en materia oscura en 2019, reforzó la idea de que DF2 no era una anomalía aislada.

Una posible huella de colisiones antiguas

La tercera integrante del grupo, DF9, se sumó a la lista en 2026 y abrió nuevas posibilidades para estudiar el fenómeno. Su masa se estima en unos 100 millones de masas solares, una cifra compatible con la materia ordinaria que contiene; si albergara además una cantidad habitual de materia oscura, sería unas 100 veces más masiva. Que las tres galaxias aparezcan próximas y alineadas llevó a los investigadores a buscar una explicación compartida.

Un estudio publicado en 2026 en The Astrophysical Journal propone que una colisión entre dos galaxias pudo dar origen a estos objetos. Según esa hipótesis, el gas y el polvo de las galaxias chocaron, se frenaron y se agruparon, mientras que la materia oscura, que apenas interactúa mediante fuerzas distintas de la gravedad, siguió avanzando. El material ordinario que quedó atrás habría formado las nuevas galaxias, pero sin los halos de materia oscura habituales.

La separación se entiende a partir de las distintas formas en que reaccionan ambos componentes. La materia oscura parece interactuar principalmente a través de la gravedad, mientras que el gas y el polvo también responden a otras fuerzas, incluido el electromagnetismo, y pueden experimentar fricción durante una colisión. Aaron Romanowsky, astrónomo de la Universidad Estatal de San José, comparó el proceso con dos caballeros que chocan mientras sus caballos continúan corriendo.

El escenario tiene un paralelo conocido en el Cúmulo Bala, un sistema situado a unos 3.800 millones de años luz que surgió de la colisión de dos grandes conjuntos de galaxias. Allí, el gas caliente y la materia oscura aparecen separados, una distribución que ha servido para estudiar cómo se comportan esos componentes durante un choque cósmico. En el caso de DF2, DF4 y DF9, sin embargo, la propuesta de una colisión no cuenta con aceptación unánime.

El debate sobre MOND y la naturaleza de la gravedad

Kinwah Wu, astrofísico teórico del University College de Londres, señaló que el trío no muestra estructuras fluidas y difusas que podrían esperarse tras una colisión de ese tipo. Como alternativa, sugirió que las galaxias atravesaron un gran grupo de sistemas masivos y que ese entorno pudo arrancarles materia oscura. La diferencia importa porque, mientras el origen de las galaxias siga en discusión, también seguirá abierto el debate sobre qué conclusiones permiten extraer de ellas.

La incertidumbre es central para Stacy McGaugh, astrónomo de Case Western Reserve University y defensor de las teorías de gravedad modificada. McGaugh considera plausible la explicación de una colisión, pero dijo que no está convencido de que sea el único mecanismo posible. Si el trío no se formó de esa manera, sostiene, no basta con su aparente falta de materia oscura para establecer qué es ese componente o cómo se comporta.

Una de las alternativas más conocidas es MOND, o dinámica newtoniana modificada, propuesta en 1983 por el físico Mordehai Milgrom. La teoría plantea que, en condiciones de gravedad muy débil, la fuerza gravitacional disminuye menos de lo que predice la descripción convencional; sus defensores han usado esa idea para explicar cómo las galaxias pueden mantenerse unidas sin añadir materia oscura. No obstante, según los científicos citados en el reportaje, explicar galaxias que parecen carecer de materia oscura resulta difícil dentro de ese marco.

Los partidarios de la materia oscura sostienen que DF2, DF4 y DF9 encajan mejor con la idea de un componente físico separado de la materia ordinaria que con un simple ajuste de las leyes de gravedad. Shyam Balaji, físico teórico del King’s College de Londres, observó que la escasez de materia oscura puede funcionar, de manera paradójica, como evidencia de que existe. Daniel Whiteson, físico de partículas de la Universidad de California en Irvine, también respaldó la relevancia del hallazgo, aunque reconoció que todavía no se sabe cuál de los candidatos propuestos corresponde a la materia oscura.

Lo que el hallazgo puede y no puede demostrar

Entre los candidatos que estudian los científicos figuran neutrinos hipotéticos, partículas masivas de interacción débil conocidas como WIMPs y agujeros negros primordiales. Ninguno ha sido identificado como la respuesta definitiva, pero la falta de una detección directa no elimina otras líneas de evidencia, como los efectos gravitacionales observados en galaxias y en la trayectoria de la luz. Por eso, los investigadores distinguen entre no conocer la identidad de la materia oscura y poner en duda que exista.

La lente gravitacional ofrece una de esas pistas: la masa de un objeto puede curvar el espacio y desviar la luz que pasa cerca, incluso cuando esa masa no brilla. Además, sin una fuente adicional de gravedad, la materia ordinaria por sí sola tendría dificultades para explicar cómo se mantienen unidas muchas galaxias y cómo se forman sus estrellas. Chamkaur Ghag, físico del University College de Londres, argumentó que el caso de estas galaxias es difícil de explicar sin algo parecido a la materia oscura.

La discusión sobre MOND también incluye observaciones de ondas gravitacionales. Chamkaur Ghag señaló que la detección realizada por LIGO en 2015 supuso un golpe para algunas versiones de la gravedad modificada, porque las ondas se propagan a la velocidad de la luz a través de grandes distancias. Ese resultado no resuelve por sí solo el debate sobre la materia oscura, pero se suma a las dificultades que, según sus críticos, enfrenta MOND para dar cuenta de todos los datos disponibles.

Por ahora, las tres galaxias ofrecen una prueba sugerente, no una respuesta definitiva sobre su historia ni sobre la identidad de la materia oscura. Si una colisión o el paso por un grupo masivo separó sus componentes, su existencia podría apoyar la idea de que la materia oscura puede desplazarse de forma distinta a la materia ordinaria. Los investigadores aún deben precisar cómo surgieron DF2, DF4 y DF9, mientras el hallazgo mantiene vivo el debate entre la materia oscura y las explicaciones basadas en cambiar las leyes de la gravedad.


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