Conform modelelor cosmologice predominante, materia întunecată reprezintă aproximativ 85% din masa Universului.

Deși eforturile continue de a studia această masă misterioasă și invizibilă nu au dat nici o dovadă directă asupra existenței ei, astrofizicienii au reușit să-i măsoare influența prin observarea halourilor de materie întunecată, a lentilelor gravitaționale și a efectului relativității generale asupra structurilor cosmice la scară largă.

Iar cu ajutorul misiunilor de ultimă generație, cum ar fi telescoapele spațiale Euclid al ESA și Nancy Grace Roman al NASA, s-ar putea ca materia întunecată să nu mai rămână un mister pentru mult timp.

Și, după toate acestea, apare o informație precum cea referitoare la o galaxie masivă care pare să aibă puțină materie întunecată - sau chiar deloc. Asta a observat o echipă de astronomi condusă de membri ai Instituto Astrofisica de Canarias (IAC) atunci când a observat NGC 1277.

Această galaxie situată la 240 de milioane de ani-lumină distanță, în constelația Perseus, este de câteva ori mai masivă decât Calea Lactee. Este pentru prima dată când a fost descoperită o galaxie masivă care nu oferă semne de materie întunecată, ceea ce reprezintă o provocare serioasă pentru modelele noastre cosmologice actuale.

Conform modelului standard al cosmologiei - cunoscut și sub numele de modelul Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) - materia întunecată a jucat un rol intrinsec în formarea și evoluția cosmosului (și încă mai joacă).

În teorie, această masă invizibilă a existat la scurt timp după Big Bang și a format halouri care au atras hidrogenul gazos neutru în discuri rotitoare. Acest gaz a fost atras în nori din ce în ce mai densi, declanșând formarea primelor stele și galaxii.

Astăzi, materia întunecată este o componentă majoră a tuturor galaxiilor masive și este evidentă prin curbele lor de rotație, lentilele pe care le creează și interacțiunile lor cu stelele din jur și cu mediul intergalactic.

Cu toate acestea, atunci când echipa a măsurat distribuția masei din NGC 1277, a observat doar distribuția stelei. De aici, au dedus că maeria întunecată nu ar putea reprezenta mai mult de 5% din masa galaxiei în raza observată - deși observațiile lor au indicat că s-ar putea ca aceasta să nu existe deloc.

În lucrarea lor, echipa de astronomi descrie NGC 1277 ca fiind un prototip de „galaxie relicvă", o clasă foarte rară care nu interacționează cu galaxiile vecine. Se crede că aceste galaxii sunt rămășițele unor galaxii gigantice care s-au format la scurt timp după Big Bang.

Cu toate acestea, modelul ΛCDM prezice că materia întunecată ar trebui să reprezinte cel puțin 10% din galaxiile la fel de masive ca NGC 1277, cu un maxim de 70% pentru acest tip particular de structură. Potrivit astronomilor, există două posibile explicații pentru această discrepanță.

Una dintre ele este aceea că interacțiunea gravitațională cu mediul înconjurător din cadrul roiului de galaxii în care se află acest sistem particular a eliminat materia întunecată. Cealaltă este că materia întunecată a fost alungată din sistem atunci când s-a format galaxia.

În viitorul apropiat, echipa plănuiește să investigheze misterul în continuare prin efectuarea de observații cu instrumentul WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE) de pe Telescopul William Herschel (WHT), situat la Observatorul Roque de los Muchachos de pe insula La Palma.

În cazul în care măsurătorile de viteză ale WEAVE vor confirma că NGC 1277 nu are materie întunecată, acest lucru ar putea pune serios la îndoială teoriile alternative.

Aceste observații ar putea, de asemenea, să facă lumină asupra găurii negre supermasive (SMBH) deosebit de mari a galaxiei, care are aproximativ 17 miliarde de mase solare, adică de 4.250 de ori mai mare decât cea a lui Sagittarius A*.
Misiunile de generație următoare, cum ar fi Euclid și telescoapele spațiale Nancy Grace Roman, vor oferi, de asemenea, informații noi prin examinarea expansiunii cosmosului de la Big Bang. Aceste observații au ca scop măsurarea influenței materiei întunecate (și a energiei întunecate) la cele mai mari scări cosmice.

Rezultatele acestor studii și ale altora vor soluționa, probabil, dezbaterea în curs de desfășurare, dezvăluind fie că există o masă invizibilă misterioasă, fie că înțelegerea noastră a gravitației (așa cum este descrisă de Relativitatea Generală) trebuie revizuită.

___________________________________________________________________________________________________