Ecco la galassia fantasma composta soltanto di materia oscura

C’è, ma non si vede. È stata osservata moltissime volte, ma nessuno prima aveva mai capito cosa fosse realmente. Dragonfly 44 è una galassia “fantasma”. Grande più o meno quanto la nostra e relativamente vicina alla Via Lattea, ma troppo buia per vederla. La sua massa è infatti composta per il 99,99 per cento di materia oscura. È stata individuata da un gruppo internazionale di astronomi, grazie ad una serie di osservazioni realizzate con i telescopi Keck II e Gemini North, situati entrambi a Maunakea nelle Hawaii. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Astrophysical Journal Letters.

Dragonfly 44 è riuscita a sfuggire per decenni all’occhio attento e curioso di moltissimi astronomi, a causa della sua debole luminosità: ha infatti così poche stelle che difficilmente si poteva ipotizzare che fosse una bella galassia grande.

 

In realtà, la sua scoperta risale allo scorso anno, quando lo strumento Dragonfly Telephoto Array osservò una regione del cielo verso la costellazione della Chioma di Berenice. Dopo una serie di approfondite indagini, i ricercatori hanno capito che Dragonfly 44 dovesse contenere qualcosa di più di quello che si vede, altrimenti non sarebbe riuscita a rimanere così coesa. 

IL MISTERO
«Con così poche stelle si sarebbe infatti disgregata velocemente», spiega Enrico Flamini, coordinatore scientifico dell’Agenzia spaziale italiana (Asi). Per risolvere questo mistero e capire se ci fosse qualcosa di «invisibile» a tenere questa galassia insieme, i ricercatori hanno trascorso sei notti utilizzando lo spettrografo multi-oggetto DEIMOS (DEep Imaging and Multi-Object Spectrograph), installato al telescopio Keck II. L’obiettivo era quello di misurare la velocità delle stelle per un periodo di osservazione pari a 33,5 ore. Successivamente, i ricercatori hanno utilizzato lo spettrometro GMOS (Gemini Multi-Object Spectrometer), installato al telescopio da 8 metri Gemini North, per rivelare l’alone degli ammassi globulari che circondano il nucleo della galassia, una situazione che ricorda l’alone della Via Lattea. «Sappiamo che il moto delle stelle ci dice quanta materia c’è», spiega Pieter van Dokkum della Yale University e autore principale dello studio. «Alle stelle non interessa quale tipo di materia - continua - è presente. Esse ci segnalano che è proprio lì, da qualche parte. Ma nel caso di Dragonfly 44 le stelle si muovono molto velocemente, perciò c’era un’enorme discrepanza: infatti, grazie al telescopio Keck, abbiamo trovato molta più massa indicata dal moto stellare rispetto alla massa dovuta alle stelle». Gli astronomi stimano che la massa di Dragonfly 44 sia pari a un trilione di volte la massa del Sole. In pratica, un valore molto simile alla massa della Via Lattea. Tuttavia, solamente un centesimo dell’un percento della massa si trova sotto forma di stelle e di materia ordinaria. Basta pensare che la nostra galassia possiede molte più stelle rispetto a Dragonfly 44, almeno un centinaio di volte superiore. Da qui i ricercatori hanno dedotto che questa galassia possa essere composta per il 99,99 per cento di materia oscura, quella materia invisibile e misteriosa che occupa ben un quarto dell’Universo.

«Abbiamo degli oggetti composti quasi interamente di materia oscura - dice Dokkum - perciò non siamo confusi dalle stelle e da tutte le altre cose presenti in una galassia. Qualche anno fa, le galassie di questo tipo ci apparivano minuscole. Ora questa scoperta apre una nuova finestra su una nuova classe di oggetti massivi, che possiamo analizzare più facilmente grazie al potere esplorativo di telescopi sempre più potenti». Le implicazioni di questo studio sono molteplici. «Se questa galassia fosse fatta quasi interamente da materia oscura, così come hanno scoperto i ricercatori, bisognerà reinterpretare le nostre conoscenze sul processo di formazione delle galassia e sul ruolo che ricopre la materia oscura», sottolinea Flamini.

«Non abbiamo idea su come si formano le galassie come Dragonfly 44», dice Roberto Abraham, dell’Università di Toronto, coautore dello studio. «I dati forniti dal telescopio Gemini mostrano che una frazione relativamente grande di stelle è rappresentata da ammassi stellari compatti, un indizio importante. Ma al momento stiamo facendo solo delle ipotesi», aggiunge.

A cambiare potrebbe essere, non solo la nostra conoscenza circa la materia oscura, ma anche il modo in cui la si osserva. O addirittura il modo in cui si osservano in generale le galassie. «Questa scoperta apre una nuova finestra su una nuova classe di oggetti massivi, che possiamo analizzare più facilmente grazie al potere esplorativo di telescopi sempre più potenti», spiega Dokkur. «In definitiva, quello che vogliamo davvero - continua - è capire che cos’è la materia oscura. Gli astronomi sono in piena corsa alla ricerca di galassie massive oscure che sono addirittura più vicine di Dragonfly 44. L’obiettivo è quello di cercare deboli segnali che possano essere riconducibili all’eventuale presenza di qualche particella di materia oscura».