Una galassia quasi invisibile, composta per il 99% da materia oscura e con appena quattro ammassi globulari a segnalarne la presenza. È quanto ha scoperto di recente il telescopio spaziale Hubble, in collaborazione con l’osservatorio spaziale Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e con il telescopio Subaru alle Hawaii.
L’oggetto, denominato Candidate Dark Galaxy-2 (CDG-2), si trova nell’ammasso di galassie del Perseo, a circa 300 milioni di anni luce dalla Terra, e potrebbe essere una delle galassie più dominate dalla materia oscura mai individuate.
Le galassie a bassa luminosità sono una classe rara e difficile da osservare: emettono pochissima luce e contengono un numero molto, molto ridotto di stelle. CDG-2 sembra avere una luminosità complessiva pari a circa un milione di Soli, un valore molto basso se confrontato con quello della Via Lattea, che ospita centinaia di miliardi di stelle e oltre 150 ammassi globulari. In questo caso, invece, i ricercatori hanno identificato soltanto quattro ammassi globulari, che rappresenterebbero l’intera popolazione di questo tipo per la galassia.
Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, descrive un oggetto in cui la materia ordinaria è quasi assente, mentre la componente dominante risulta essere la materia oscura, la forma di materia invisibile che non emette né riflette luce ma esercita effetti gravitazionali misurabili.
Individuare una galassia invisibile
Rilevare un oggetto così debole è una sfida osservativa non da poco. Il team, guidato da David Li dell’Università di Toronto, ha utilizzato tecniche statistiche avanzate per cercare raggruppamenti compatti di ammassi globulari, strutture stellari dense e sferiche che orbitano attorno alle galassie. Siccome questi ammassi sono più resistenti agli effetti mareali gravitazionali rispetto alle componenti diffuse di una galassia, possono essere traccianti affidabili della presenza di un sistema stellare che sarebbe altrimenti invisibile.
Grazie a questo metodo, il gruppo di ricerca ha identificato dieci galassie a bassa luminosità superficiale già confermate e due nuovi candidati, tra cui CDG-2. Le osservazioni ad alta risoluzione di Hubble hanno rivelato un gruppo compatto di quattro ammassi globulari nell’ammasso del Perseo. I dati raccolti successivamente da Euclid e Subaru hanno mostrato la presenza di una luce molto debole e diffusa attorno agli ammassi globulari, segno che dietro quei gruppi di stelle esiste effettivamente una galassia, anche se quasi invisibile.
Secondo le stime dei ricercatori, gli ammassi globulari rappresentano circa il 16% della luminosità visibile totale di CDG-2. Questo implica che il resto della galassia sia davvero molto tenue. La scoperta è importante perché CDG-2 è la prima galassia individuata inizialmente proprio grazie alla sua popolazione di ammassi globulari, anziché attraverso l’osservazione diretta della sua luce diffusa.
Una galassia dominata dalla materia oscura
L’analisi della massa totale di CDG-2 suggerisce che circa il 99% del suo contenuto sia costituito da materia oscura. Questo valore comprende sia la componente invisibile, sia la piccola frazione di materia ordinaria presente sotto forma di stelle.
La galassia contiene anche pochissimo gas, soprattutto idrogeno, che è l’ingrediente principale per formare nuove stelle. Questa mancanza potrebbe essere dovuta alle interazioni con altre galassie vicine nell’ammasso del Perseo. Le forze gravitazionali esercitate da questi incontri potrebbero aver strappato via gran parte del gas, impedendo alla galassia di continuare a produrre stelle nel tempo.
Galassie come CDG-2 sono particolarmente utili per studiare la materia oscura. Poiché contengono pochissime stelle, è più facile capire quanto incida la parte invisibile attraverso i suoi effetti gravitazionali. Osservare questi oggetti aiuta gli astronomi a comprendere meglio come si formano e si trasformano le galassie, soprattutto in ambienti affollati come gli ammassi di galassie, dove le interazioni tra sistemi possono modificarne profondamente la struttura nel corso di milioni di anni.
