Descobreixen la primera galàxia sense estrelles

Nova YorkL’Univers continua sorprenent els que l’estudien. Aquesta setmana els astrònoms han anunciat el descobriment d’un nou tipus d’objecte còsmic. Podria ser gairebé una galàxia, si no fos que hi falta un ingredient crucial: les estrelles. La quasigalàxia –o galàxia fallida– es troba a uns 14 milions d’anys llum de la Terra. Va ser el novè núvol que es va trobar associat a una galàxia espiral propera, fet que va donar lloc al seu nom fortuït: Cloud-9. L’objecte no té estrelles i consisteix només en una boirina de gas d’hidrogen que els astrònoms creuen que està embolcallada per un cúmul molt més massiu de matèria fosca, la substància invisible que impregna el cosmos i en modela l’estructura general.

"No havíem trobat res semblant a això fins ara a l’Univers", va explicar Rachael Beaton, astrònoma de l’Institut de Ciència del Telescopi Espacial, en una reunió de la Societat Astronòmica Americana a Phoenix dilluns. "Bàsicament és una galàxia que no va arribar a ser-ho", va afegir. Cloud-9 és el primer exemple confirmat del que els astrònoms anomenen un RELHIC, sigles de Reionization-Limited H I Cloud. Aquests objectes són rics en hidrogen gasós però mancats de qualsevol estrella. Són galàxies fallides, que es creu que són gairebé tan antigues com el mateix temps, fòssils primordials que poden ajudar els astrònoms a comprendre les condicions necessàries perquè les galàxies creixin.

L’estudi d’aquests objectes també ajudarà els astrònoms a entendre millor la naturalesa de la matèria fosca, incloent-hi quin tipus de partícula pot ser o no ser. Aquesta recerca també podria ajudar a explicar com influeix exactament la matèria fosca en la forma de l’Univers observable. La teoria dominant sobre l’estructura i l’evolució còsmiques proposa que les estructures de matèria fosca, conegudes com a halos, són abundants arreu de l’Univers. Per damunt d’una certa massa, la gravetat d’aquests halos pot atreure prou gas per encendre la creació d’estrelles i formar finalment una galàxia.

Però la teoria també prediu que poden existir halos de matèria fosca d’una massa lleugerament inferior, i que aquests objectes poden acumular gas sense contenir estrelles. Com que no produeixen llum estel·lar, els astrònoms que els busquen intenten, en canvi, detectar les ones de ràdio emeses pel mateix gas.

El descobriment de Cloud-9

Astrònoms a la Xina van informar per primera vegada de Cloud-9 com a objecte potencialment sense estrelles utilitzant el Telescopi Esfèric d’Obertura de Cinc-cents Metres l’any 2023. Observacions posteriors, recollides amb el Telescopi de Green Bank a Virgínia Occidental i el Very Large Array a Nou Mèxic, van reforçar la sospita que l’objecte no contenia cap estrella. Tot i això, els astrònoms encara no podien descartar la possibilitat que Cloud-9 fos una galàxia nana fosca, amb estrelles massa febles per ser detectades des d'observatoris terrestres.

El 2025, un equip d’astrònoms va observar Cloud-9 amb el Telescopi Espacial Hubble de la NASA. Van determinar que la quantitat de matèria fosca a Cloud-9 és d’uns 5.000 milions de vegades la massa del nostre Sol, un halo que envolta aproximadament un milió de masses solars de gas d’hidrogen.

Segons Gagandeep Anand, astrònom de l’Institut de Ciència del Telescopi Espacial que va liderar l’anàlisi, altres galàxies nanes amb una quantitat similar de gas d’hidrogen també tenen una quantitat comparable de massa estel·lar. Però els astrònoms només van identificar un objecte a la rodalia de Cloud-9 que podria ser una estrella. (Aquest objecte també podria ser una galàxia de fons.) "És evident que aquí no hi ha una quantitat substancial d’estrelles. Això no és una galàxia nana feble", explica Anand.

Priyamvada Natarajan, astrofísica de Yale que no va participar en el treball, qualifica el descobriment de Cloud-9 de "molt temptador", i d’un primer pas sòlid cap a la comprovació de diferents models teòrics de la matèria fosca, així com cap a la identificació d’altres estructures fosques de l’Univers que fins ara han esquivat la detecció. La següent qüestió a abordar, diu Natarajan, és fins a quin punt són abundants els RELHIC en diferents èpoques del temps còsmic, una cosa que requerirà un futur telescopi amb tècniques d’observació més sensibles. "Crec que ha arribat el moment de començar a traçar i planificar-ne un", defensa.

Anand considera que el seu equip va tenir sort d’haver trobat ni que fos un sol RELHIC; és una finestra a través de la qual els astrònoms poden estudiar la part fosca de l’Univers que hi ha més enllà de la resplendor brillant de les estrelles i les galàxies. Però no creu que Cloud-9 sigui únic. "Aquest és només el primer que hem trobat. N’hi ha d’haver d’altres com aquest", opina.