Vintergatan är omgiven av dussintals dvärggalaxer, som anses vara reliker från de tidigaste galaxerna i universum. Bland de mest primitiva av dessa galaktiska fossiler är Tucana II, en ultratunn dvärggalax cirka 163 000 ljusår från jorden.
Astronomer har för första gången upptäckt en utökad gloria av mörk materia i denna lilla och mycket gamla dvärggalax. Enligt författarna tyder detta på att de första galaxerna i universum var mer massiva än man tidigare trott.
Lågmetallstjärnor tros ha bildats mycket tidigt, när universum ännu inte hade producerat tunga grundämnen. Tucana II är en av de mest kemiskt primitiva galaxerna som är kända, att döma av metallinnehållet i dess stjärnor.
Amerikanska astrofysiker från Massachusetts Institute of Technology (MIT) upptäckte tillsammans med kollegor från Storbritannien och Australien flera stjärnor i utkanten av Toucan II som är extremt långt från centrum och som ändå befinner sig i gravitationszonen. av den lilla galaxen. Enligt forskarna, med denna konfiguration av stjärnor, bör Tucana II ha en mörk materia halo, som är tre till fem gånger mer massiv än tidigare antagit.
Mörk materia, vars natur är fortfarande okänd, uppskattar forskare att den utgör mer än 85 procent av universum. Lokala koncentrationer av mörk materia tros hålla ihop galaxer.
Forskarna fastställde också att stjärnorna i utkanten av Tucana II är mer primitiva än stjärnorna i dess kärna. Detta är det första beviset på stjärnobalans i dvärggalaxer. Författarna föreslår att detta är resultatet av en av de första sammanslagningarna i universum mellan två spädbarnsgalaxer, varav den ena var mindre primitiv än den andra.
"Vi kanske ser ett av de tidigaste tecknen på galaktisk kannibalism", säger studieförfattaren Anna Froebel, docent i fysik vid MIT. "Galaxen kan ha absorberat en av sina mindre och mer primitiva grannar, som sedan spred sina stjärnor runt Tucan II."
För att upptäcka fler antika stjärnor i dvärggalaxen använde författarna det markbaserade optiska teleskopet SkyMapper, beläget i Australien, som låter dig fånga breda panoramabilder av stjärnhimlens södra halvklot.
För att upptäcka mer primitiva, metallfattiga stjärnor utanför den galaktiska kärnan använde forskarna först ett speciellt filter och bearbetade sedan den filtrerade datan med en speciell algoritm. Som ett resultat identifierade de äldre stjärnor, både de lite tidigare kända stjärnorna i centrum och nio nya som ligger i utkanten av Tucan II.
"Vi trodde att de första galaxerna var de minsta, mörkaste galaxerna. Men i själva verket kan de vara flera gånger fler än vi trodde. Det betyder också att de tidigaste galaxerna bildades i haloer av mörk materia som var mycket större än man tidigare trott, säger Froebel.
Författarna föreslår att andra forntida reliktgalaxer kan ha liknande långa haloer av mörk materia.
Läs också: