La Via Lattea è circondata da dozzine di galassie nane, considerate reliquie delle prime galassie dell'universo. Tra i fossili galattici più primitivi c'è Tucana II, una galassia nana ultrasottile a circa 163 anni luce dalla Terra.
Gli astronomi hanno scoperto per la prima volta un alone esteso di materia oscura in questa piccola e antichissima galassia nana. Secondo gli autori, ciò suggerisce che le prime galassie nell'universo fossero più massicce di quanto si pensasse in precedenza.
Si pensa che le stelle a basso contenuto di metallo si siano formate molto presto, quando l'universo non aveva ancora prodotto elementi pesanti. Tucana II è una delle galassie chimicamente più primitive conosciute, a giudicare dal contenuto di metallo delle sue stelle.
Gli astrofisici americani del Massachusetts Institute of Technology (MIT), insieme a colleghi di Gran Bretagna e Australia, hanno scoperto diverse stelle ai margini di Toucan II che sono estremamente lontane dal centro e che, tuttavia, si trovano nella zona di attrazione gravitazionale della minuscola galassia. Secondo i ricercatori, con questa configurazione di stelle, Tucana II dovrebbe avere un alone di materia oscura, che è da tre a cinque volte più massiccio di quanto ipotizzato in precedenza.
Gli scienziati stimano che la materia oscura, la cui natura è ancora sconosciuta, costituisca più dell'85% dell'universo. Si pensa che le concentrazioni locali di materia oscura tengano insieme le galassie.
I ricercatori hanno anche determinato che le stelle alla periferia di Tucana II sono più primitive delle stelle nel suo nucleo. Questa è la prima prova di squilibrio stellare nelle galassie nane. Gli autori suggeriscono che questo sia il risultato di una delle prime fusioni nell'universo tra due galassie infantili, una delle quali era meno primitiva dell'altra.
"Potremmo vedere uno dei primi segni di cannibalismo galattico", afferma l'autrice dello studio Anna Froebel, professore associato di fisica al MIT. "La galassia potrebbe aver assorbito uno dei suoi vicini più piccoli e primitivi, che poi ha sparso le sue stelle intorno a Tucan II".
Per rilevare stelle più antiche nella galassia nana, gli autori hanno utilizzato il telescopio ottico terrestre SkyMapper, situato in Australia, che consente di catturare ampi panorami dell'emisfero australe del cielo stellato.
Per rilevare stelle più primitive e povere di metalli al di fuori del nucleo galattico, i ricercatori hanno prima applicato un filtro speciale e quindi elaborato i dati filtrati con uno speciale algoritmo. Di conseguenza, hanno identificato le stelle più vecchie, sia le stelle leggermente precedenti al centro che nove nuove situate alla periferia di Tucan II.
"Pensavamo che le prime galassie fossero le più piccole e deboli. Ma in realtà, potrebbero essere molte volte più di quanto pensassimo. Significa anche che le prime galassie si sono formate in aloni di materia oscura molto più grandi di quanto si pensasse in precedenza", osserva Froebel.
Gli autori suggeriscono che altre antiche galassie relitte potrebbero avere aloni di materia oscura altrettanto lunghi.
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