A Via Láctea é cercada por dezenas de galáxias anãs, consideradas relíquias das primeiras galáxias do universo. Entre os mais primitivos desses fósseis galácticos está Tucana II, uma galáxia anã ultrafina a cerca de 163 anos-luz da Terra.
Os astrônomos descobriram pela primeira vez um halo estendido de matéria escura nesta pequena e muito antiga galáxia anã. Segundo os autores, isso sugere que as primeiras galáxias do universo eram mais massivas do que se pensava anteriormente.
Acredita-se que as estrelas de baixo metal tenham se formado muito cedo, quando o universo ainda não havia produzido elementos pesados. Tucana II é uma das galáxias quimicamente mais primitivas conhecidas, a julgar pelo conteúdo metálico de suas estrelas.
Astrofísicos americanos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), juntamente com colegas da Grã-Bretanha e da Austrália, descobriram várias estrelas na borda do Tucano II que estão extremamente distantes do centro, e que, no entanto, estão na zona de atração gravitacional da pequena galáxia. Segundo os pesquisadores, com essa configuração de estrelas, Tucana II deve ter um halo de matéria escura, que é de três a cinco vezes mais massivo do que se supunha anteriormente.
Matéria escura, cuja natureza ainda é desconhecida, os cientistas estimam que ela compõe mais de 85% do universo. Acredita-se que as concentrações locais de matéria escura mantêm as galáxias unidas.
Os pesquisadores também determinaram que as estrelas nos arredores de Tucana II são mais primitivas do que as estrelas em seu núcleo. Esta é a primeira evidência de desequilíbrio estelar em galáxias anãs. Os autores sugerem que este é o resultado de uma das primeiras fusões no universo entre duas galáxias infantis, uma das quais era menos primitiva que a outra.
“Podemos estar vendo um dos primeiros sinais de canibalismo galáctico”, diz a autora do estudo Anna Froebel, professora associada de física do MIT. "A galáxia pode ter absorvido um de seus vizinhos menores e mais primitivos, que então espalharam suas estrelas ao redor de Tucan II."
Para detectar estrelas mais antigas na galáxia anã, os autores usaram o telescópio óptico terrestre SkyMapper, localizado na Austrália, que permite capturar amplos panoramas do Hemisfério Sul do céu estrelado.
Para detectar estrelas mais primitivas e pobres em metais fora do núcleo galáctico, os pesquisadores primeiro aplicaram um filtro especial e depois processaram os dados filtrados com um algoritmo especial. Como resultado, eles identificaram estrelas mais antigas, tanto as estrelas ligeiramente anteriores conhecidas no centro quanto nove novas localizadas nos arredores de Tucan II.
"Pensamos que as primeiras galáxias eram as galáxias menores e mais escuras. Mas, na verdade, eles podem ser várias vezes mais do que pensávamos. Isso também significa que as primeiras galáxias se formaram em halos de matéria escura muito maiores do que se pensava anteriormente", observa Froebel.
Os autores sugerem que outras galáxias relíquias antigas podem ter halos de matéria escura igualmente longos.
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