Il mistero duraturo della galassia Dragonfly 44

Ma poi, nel 2019, il gruppo di van Dokkum ha declassato la velocità di rotazione di Dragonfly 44 utilizzando dati migliorati. MOND è stato rivendicato. “Dragonfly 44 è un esempio di come questi dati si evolvono per concordare con MOND”, ha affermato McGaugh.

Tuttavia, per la maggior parte degli astronomi, che credono nella materia oscura, la velocità di rotazione più lenta implicava semplicemente che l’alone di Dragonfly 44 è più piccolo di quanto pensassero. Nel 2020, un gruppo indipendente ha ulteriormente ridimensionato l’alone contando un numero notevolmente inferiore di ammassi globulari, ma van Dokkum contesta questo risultato. Sebbene le dimensioni dell’alone rimangano incerte, potrebbe essere meno massiccio di quanto inizialmente supposto, suggerendo che Dragonfly 44 dopotutto non è una Via Lattea fallita.

Grande Vecchia Galassia

Una stranezza appena scoperta ha aggravato il mistero.

In un articolo pubblicato ad agosto, il gruppo di van Dokkum ha scoperto che Dragonfly 44 è estremamente antico, essendosi formato tra 10 e 13 miliardi di anni fa.

Ma una galassia così vecchia non dovrebbe essere grande come Dragonfly 44. Gli oggetti del primo universo tendono ad essere più compatti perché si sono formati prima della rapida espansione dell’universo.

Inoltre, una galassia così vecchia e logora dovrebbe essere stata completamente fatta a pezzi ormai. Il fatto che Dragonfly 44 abbia tenuto insieme implica che dopotutto abbia un pesante alone di materia oscura, che potenzialmente ripristina l’ipotesi della “Via Lattea fallita”. “Questa è una spiegazione davvero divertente, ecco perché mi piace, ma non so se è giusta”, ha detto van Dokkum.

Un’altra spiegazione, l’ipotesi dell'”alto spin”, postula che due piccole galassie si siano fuse ruotando nella stessa direzione, in modo tale che la galassia risultante, Dragonfly 44, abbia acquisito il momento angolare di entrambe. Ciò lo ha fatto ruotare più rapidamente, gonfiandolo e facendo esplodere il suo materiale di formazione delle stelle.

UDG incredibilmente diversi

Durante lo studio di Dragonfly 44, gli astronomi hanno anche catalogato una vasta e diversificata collezione di altre galassie ultra diffuse. I risultati li stanno costringendo a concludere che le galassie si formano in più modi di quanto sapessero.

Alcuni nuovi UDG sembrano mancare completamente di materia oscura. Il gruppo di Van Dokkum ha identificato una di queste galassie nel 2018, quindi ha individuato una scia di altre nelle vicinanze. Lo scorso maggio, il team ha ipotizzato su Nature che la scia si fosse formata in una collisione di due galassie avvenuta molto tempo fa. La collisione ha rallentato il flusso di gas delle galassie, ma la loro materia oscura è andata avanti come se nulla fosse. Il gas si è poi compresso in gruppi di stelle, formando infine una serie di galassie prive di materia oscura.

Progetto Dragonfly 44

Nel frattempo, Bennet ha scoperto due UDG nel 2018 che puntano a una diversa teoria della formazione. In ogni caso, le forze di marea provenienti da una pesante galassia vicina sembrano aver squarciato l’UDG, gonfiandolo e rubandone il gas. (Questo non può spiegare Dragonfly 44, che si trova troppo lontano dalle galassie pesanti.)

Stranamente, un documento di settembre ha riportato la recente formazione di stelle in un UDG, contraddicendo l’idea che ospitano solo vecchie stelle.

Una tale gamma di UDG che sembrano uguali esternamente ma differiscono internamente può convalidare la teoria della materia oscura rispetto a MOND. “Se le stelle si muovono molto velocemente in una galassia e molto lentamente nell’altra, questo è un grosso problema per quelle teorie alternative”, ha detto van Dokkum.

McGaugh ha convenuto che se ci sono “vere valori anomali” tra la popolazione UDG, “questo è davvero un problema per MOND”. Tuttavia, ha aggiunto, “questo non rende automaticamente la materia oscura un’interpretazione migliore”.

Le risposte definitive richiederanno nuovi telescopi. Il telescopio spaziale James Webb, appena operativo, ha già individuato galassie lontane come apparivano quando si stavano formando nell’universo primordiale, il che aiuterà a testare e perfezionare le idee nascenti.

“Il grande risultato è che non sappiamo ancora cosa c’è là fuori”, ha detto van Dokkum. “Ci sono galassie che non abbiamo scoperto che sono molto grandi, molto vicine e hanno proprietà insolite, e non sono nei nostri cataloghi attuali anche dopo tutti questi decenni di studio del cielo”.