Não existe outra espécie na Terra que faça ciência

Ao longo de milhões de anos de evolução, a espécie humana desenvolveu garras frágeis, mandíbulas modestas e uma velocidade corrida insignificante frente aos grandes predadores. Nossa verdadeira vantagem adaptativa não esteve na força bruta, mas na capacidade única de mapear o invisível, testar padrões e aprender com os próprios erros. É nessa interseção entre sobrevivência, biologia e pensamento crítico que surge a ciência — não como um monumento estático de certezas, mas como um mecanismo vivo de correção. Em um dos trechos mais lúcidos de sua obra, o astrofísico Carl Sagan sintetiza essa ferramenta revolucionária, alertando-nos sobre o perigo de confundirmos nossos desejos com a realidade do Cosmos:

“Não existe outra espécie na Terra que faça ciência. Ela é, até então, uma invenção inteiramente humana, evoluída através de uma seleção natural, no córtex cerebral por uma razão muito simples: ela produz. Não é perfeita e pode ser mal utilizada. É somente uma ferramenta, mas até agora a melhor que temos, autocorretiva, progressiva, aplicável a tudo. Possui duas regras. Primeira: não existem verdades sagradas; todas as suposições devem ser examinadas criticamente; argumentos de autoridade não têm valor. Segunda: tudo que seja inconsistente com os fatos deve ser rejeitado ou revisto. Devemos compreender o Cosmos como ele é e não confundir isso com como gostaríamos que fosse. O óbvio é algumas vezes falso, o inesperado algumas vezes verdadeiro. Os seres humanos em toda parte partilham dos mesmos objetivos quando o contexto é amplo o suficiente. O estudo do Cosmos provê o maior contexto possível. A cultura global atual é um tipo de recém-chegado arrogante. Chegou em um estágio planetário de quatro e meio bilhões de outros atos, e após olhar à volta por alguns milhares de anos declarou-se possuidora das verdades eternas. Em um mundo em rápida transformação como o nosso, isto é a prescrição do desastre. Nenhuma nação, religião ou sistema econômico, nenhum grupo de conhecedores possui todas as respostas para a nossa sobrevivência. Deve haver muitos sistemas sociais que funcionam bem melhor do que qualquer um em andamento agora. Segundo a tradição científica, nossa tarefa é descobri-los.” - Carl Sagan, Cosmos, cap. 13, pág 333.

A contundência da reflexão de Sagan não reside na glorificação cega da ciência, mas no reconhecimento de sua natureza pragmática e terrena. Ao caracterizá-la como um produto da seleção natural encravado no córtex cerebral, o autor retira a atividade científica de uma torre de marfim e a devolve ao seu lugar de origem: o terreno da sobrevivência. A ciência não existe porque é esteticamente elegante ou moralmente superior; existe porque funciona.

No entanto, o sucesso dessa ferramenta depende do cumprimento rigoroso de sua própria mecânica interna. É a partir desse imperativo de eficácia e honestidade intelectual que Sagan desdobra as implicações do método científico para a nossa permanência no planeta.

A Ciência como Mecanismo de Sobrevivência e Antídoto à Arrogância

Quando Carl Sagan afirma que a ciência é uma invenção inteiramente humana, moldada pela seleção natural no córtex cerebral, ele despoja o conhecimento científico de qualquer aura mística. A ciência não surgiu como um luxo acadêmico ou uma contemplação passiva; emergiu como um mecanismo biológico de adaptação. Ela sobreviveu e se consolida por uma razão pragmática: ela produz. Funciona para prever fenômenos, mitigar riscos e transformar a realidade à nossa volta.

No entanto, o valor do pensamento de Sagan reside em nos lembrar que essa ferramenta é tão vulnerável quanto seus criadores. As duas regras fundamentais do método científico apresentadas por ele atuam como um antídoto rigoroso contra a própria natureza humana:

• Suspensão da Autoridade: Não existem verdades sagradas. O argumento baseia-se na evidência, não no status de quem o projeta.

• Soberania do Fato: O confronto com a realidade empírica obriga o descarte de ideias consolidadas quando estas se provam falsas.

Esses dois princípios exigem o abandono do desejo de confirmação. A tendência humana de enxergar o Cosmos como gostaríamos que ele fosse — guiados por dogmas ou projeções éticas e morais simplistas — colide frontalmente com a tarefa de compreendê-lo como ele é. O óbvio muitas vezes falha quando testado, e o bizarro frequentemente descreve as leis fundamentais do universo.

O Desafio da Sobrevivência Global

A crítica mais contundente do trecho dirige-se à arrogância do tempo presente. Perante um planeta de 4,5 bilhões de anos, a civilização humana moderna representa apenas uma fração infinitesimal da história biológica e geológica. Tratar um sistema econômico, religioso ou nacional específico como o ápice insuperável da existência é uma falha cognitiva e estratégica.

Observação: O gráfico acima está completamente fora de escala, sendo apenas ilustrativo, pois mesmo a existência da espécie humana, 300 mil anos, é aproximadamente 15 mil vezes menor que a escala de tempo da idade do planeta Terra.

Diante da escala cósmica, a ciência deixa de ser apenas um método laboratorial e passa a ser uma postura ética perante o futuro:

1. Reconhecimento da Incompletude: Nenhum grupo ou tradição isolada detém o monopólio das respostas para a preservação da espécie.

2. Experimentação Social: Se a evolução biológica e científica avança pela tentativa, erro e correção, as estruturas sociais e políticas também precisam ser tratadas como modelos abertos à revisão.

3. Perspectiva Cosmológica: Olhar para o Cosmos reduz as divergências imediatas a uma escala irrisória, unificando os objetivos humanos em prol da sobrevivência planetária.

A tradição científica nos convoca não à complacência com o modelo atual, mas à busca incessante por formas de organização mais justas, sustentáveis e alinhadas aos fatos.

Recomendação de leitura

George F. Kneller, “A Ciência como Atividade Humana”, Editora Zahar Editores - Edusp, 1980, 310 páginas.

O livro "A Ciência como Atividade Humana", escrito pelo filósofo e educador George F. Kneller, defende que a ciência não é um conjunto de verdades isoladas e neutras, mas sim uma construção cultural, histórica e social indissociável das ações e falhas humanas.

Kneller desconstrói a imagem do cientista como um observador totalmente isolado do mundo. Ele demonstra que a prática científica é moldada por valores éticos, pressões econômicas e contextos políticos de sua época.

Pilares Principais da Obra

• Caráter Revolucionário e Autocorretivo: O autor explica que a ciência avança ao duvidar de si mesma. Ela formula conjecturas que são permanentemente criticadas, revisadas ou substituídas quando surgem novas evidências ou teorias mais satisfatórias (como a transição da física de Newton para a Relatividade de Einstein).

• Rejeição ao Cientificismo: Kneller combate a ideia de que a ciência possui o monopólio da verdade absoluta ou que o método científico é infalível.

• Valores e Ética: A pesquisa científica nunca é totalmente neutra. Os cientistas escolhem o que pesquisar e como aplicar os resultados com base em escolhas morais e no impacto que causarão na sociedade.

• O Método de Investigação: A investigação científica é tratada como um processo dinâmico de ciclos de pesquisa, que envolve criatividade, intuição e rigor lógico combinados, em vez de uma receita estática de passos mecânicos.

Notas biopoéticas 50

Do PNA até o DNA, uma dinastia molecular 

A transição da química primordial para a vida como a conhecemos é uma das jornadas mais fascinantes da ciência. Antes que a dupla hélice do DNA assumisse o controle do armazenamento genético e o RNA se tornasse o grande intermediário celular, a Terra primitiva era um caldeirão de experimentos químicos. Nesse cenário inóspito, a vida não surgiu pronta; ela evoluiu a partir de polímeros genéticos precursores mais simples, como o PNA, o p-RNA e o TNA, que se formavam com muito mais facilidade nas condições brutas do planeta jovem, estabelecendo a base química para o surgimento do mundo do RNA.

Antes de chegarmos à arquitetura dos ácidos nucleicos modernos, a evolução molecular testou diferentes esqueletos estruturais:

• PNA (Ácido Nucleico Peptídico): Uma molécula híbrida fascinante que troca o tradicional esqueleto de açúcar e fosfato por uma estrutura semelhante à dos peptídeos (proteínas). Por ser surpreendentemente robusta, ela consegue se ligar com grande afinidade tanto ao DNA quanto ao RNA.

• p-RNA (RNA Piranosil): Em vez do açúcar ribose de cinco carbonos presente no RNA convencional, o p-RNA utiliza um anel de piranose com seis carbonos. Essa alteração estrutural permite que ele forme hélices de fita dupla extremamente estáveis.

• TNA (Ácido Nucleico de Treose): Construído sobre uma base ainda mais enxuta de treose — um açúcar de apenas quatro carbonos. Seu tamanho reduzido torna sua síntese espontânea muito mais provável em simulações de laboratório que reencenam a Terra pré-biótica.

A transição até os sistemas genéticos modernos ocorreu como uma reação em cadeia. Na Terra primitiva, a ausência de maquinário enzimático complexo tornava a montagem espontânea dos nucleotídeos modernos uma tarefa quase impossível. Foram esses polímeros primitivos e simplificados que primeiro assumiram o papel de armazenar e replicar as informações genéticas mais rudimentares. Conforme essas moléculas interagiam, a seleção natural no nível molecular entrou em ação: o RNA e o DNA gradualmente se destacaram e assumiram o protagonismo porque se mostraram infinitamente mais eficientes e estáveis para sustentar as complexas tarefas biológicas de longo prazo.

Leituras recomendadas

A partir do artigo:

“DNA is the building block for life on Earth. But it is a highly complex molecule, and could not have arranged itself spontaneously. What did it develop from? Astrobiologists examine possible ancestors of DNA: nucleic acids called PNA, p-RNA, and TNA.”

https://astrobiology.nasa.gov/articles/2001/3/12/tna-world/ ( Link morto )

TNA World
https://astrobiology.nasa.gov/news/tna-world/ 

Ray A, Nordén B. Peptide nucleic acid (PNA): its medical and biotechnical applications and promise for the future. FASEB J. 2000 Jun;14(9):1041-60. doi: 10.1096/fasebj.14.9.1041. PMID: 10834926. 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10834926/ 

The Pre-RNA World
https://bc401.bmb.colostate.edu/3/ext/pre-RNA-world.php

“Albert Eschenmoser foi o primeiro a pensar de forma inovadora e abordar o problema buscando alternativas prebioticamente plausíveis para a estrutura de suporte (backbone) de ribofuranose-fosfato. Visto que a transferência de informação genética não depende da estrutura de suporte de ribose-fosfato, é lógico propor que um sistema de replicação mais simples tenha surgido antes da molécula de RNA. Na década de 1990, o grupo de Eschenmoser propôs-se a explorar sistematicamente as propriedades de polímeros nos quais a estrutura de suporte de ribofuranose-fosfato do RNA (com ligação 5',3') era substituída por outra estrutura de suporte de açúcar-fosfato. Nos primeiros experimentos, o grupo de Eschenmoser explorou as propriedades do piranose-RNA (p-RNA), no qual a ribofuranose é substituída pela ribopiranose. O p-RNA forma hélices duplas mais estáveis, com pareamentos do tipo Watson-Crick, do que o RNA com ribofuranose. Portanto, o p-RNA poderia ser um bom candidato a precursor de sistemas genéticos.

Recentemente, o grupo de Eschenmoser sintetizou polímeros nos quais o grupo ribose foi substituído pela 2',3'-didesoxiglicose, cuja síntese prebiótica parece ser mais fácil. A única diferença química entre o DNA e o homo-DNA é a inserção de um grupo CH2 no anel de açúcar; todo o restante permanece inalterado. Ambos os sistemas modelo de piranose — o p-RNA e o homo-DNA — formam hélices duplas estáveis ​​com pareamento de bases. Uma compreensão completa das propriedades da família de ácidos nucleicos de piranose só foi possível após a publicação da estrutura cristalina do homo-DNA em 2006 (código PDB 2H9S).”

Julia Karow. A Precursor of RNA? November 20, 2000

https://www.scientificamerican.com/article/a-precursor-of-rna/

“Os pesquisadores sintetizaram quimicamente o TNA em várias etapas e descobriram que moléculas de TNA complementares se pareiam formando duplas-hélices do tipo Watson-Crick. Além disso, elas formam duplas-hélices com RNAs e DNAs complementares. Essa capacidade é importante porque demonstra que o TNA poderia servir como molde para sua própria reprodução (replicação). Os cientistas geralmente presumem que a vida surgiu em um "mundo de RNA". No entanto, como açúcares de quatro carbonos, a exemplo da treose, podem ser produzidos a partir de duas unidades idênticas de dois carbonos, é possível que o TNA — ou polímeros relacionados — tenha surgido com maior facilidade. Assim, o TNA e seus compostos correlatos poderiam ter sido os precursores do RNA na Terra primitiva.”

Dados arremessados contra a vidraça do determinismo - 1

Sobre:  

Faustino Vaz - A natureza que não vemos nem sentimos - Sobre a causalidade e a necessidade em Hume

https://criticanarede.com/causalidadehume.html 

Nos nossos arquivos: [ Faustino Vaz - A natureza que não vemos nem sentimos ]  

O texto de Faustino Vaz reconstrói com muita precisão os passos cirúrgicos de David Hume no Tratado da Natureza Humana e na Investigação Sobre o Entendimento Humano. O cerne do problema aqui é a nossa insistência em enxergar um "fio invisível" (a conexão necessária) ligando os acontecimentos da natureza, quando a nossa experiência só nos entrega uma sequência de imagens estáticas.

Faustino Vaz é professor de Filosofia relacionado ao Ministério da educação de Portugal.

1. O Problema dos Fatos Não Observados

O ponto de partida do empirismo é claro: para que um conhecimento sobre o mundo seja substancial (nos diga algo de novo), ele precisa ser a posteriori (baseado na experiência).

O problema surge quando tentamos justificar crenças sobre coisas que não estamos vendo ou sentindo agora, ou que nunca poderemos ver diretamente. Faustino Vaz nos dá dois exemplos perfeitos:

• Previsão do futuro (Efeito não observado): Prever que o aquecimento global será de 1,5°C se a neutralidade carbônica for atingida em 2035.

• Generalização universal (Inobservável por natureza): Afirmar que todos os elétrons têm carga negativa.

Como transitamos do que vemos para o que não vemos? Através de inferências causais (indutivas). É aqui que Hume entra com sua investigação em duas etapas para testar a validade dessa transição.

2. Primeira Etapa: O Fracasso da "Conexão Necessária"

Nós operamos sob o pressuposto de que o evento A (causa) produz o evento B (efeito) porque existe entre eles uma conexão necessária. Hume resolve buscar a origem (a impressão) dessa ideia.

Para haver causalidade, tradicionalmente aceitamos três critérios:

1. Sucessão no tempo: A causa vem antes do efeito.

2. Contiguidade no espaço: Eles se tocam ou estão no mesmo ambiente operacional.

3. Conexão Necessária: O mecanismo oculto que obriga o efeito a acontecer.

Quando olhamos para a experiência (o exemplo da chama e do calor), nós percebemos a sucessão e a contiguidade. Se repetirmos isso várias vezes, percebemos a conjunção constante (eles aparecem sempre juntos).

O Diagnóstico Céptico de Hume: A repetição de um hábito não cria uma nova propriedade no objeto. A experiência nos mostra que o evento A segue o evento B, mas nunca nos mostra o poder oculto que força o evento B a acontecer. Não há impressão externa de "conexão necessária".

3. Segunda Etapa: A Circularidade da Indução

Fracassada a tentativa de encontrar a conexão necessária diretamente na experiência, Hume inverte a hipótese: e se a ideia de conexão necessária depender das nossas inferências indutivas?

Para que uma inferência indutiva (como prever que o sol vai nascer amanhã porque sempre nasceu) seja logicamente válida, ela precisa de uma premissa implícita: o Princípio da Uniformidade da Natureza (PUN) — a ideia de que o futuro será igual ao passado e que a natureza opera sempre do mesmo modo.

Hume demonstra que o PUN não pode ser provado de duas maneiras:

• Por dedução (Raciocínio Demonstrativo): Não é contraditório pensar que o curso da natureza pode mudar. Eu consigo conceber o sol não nascendo amanhã sem entrar em contradição lógica (diferente de conceber um triângulo de quatro lados). Logo, o PUN não é uma verdade conceitual.

• Por indução (Raciocínio Provável): Se tentarmos dizer que "a natureza é uniforme porque até hoje ela sempre foi uniforme", estamos usando a indução para provar a validade da própria indução.

[Premissa]: No passado, a natureza foi uniforme.

[Premissa Implícita Oculta]: A natureza continuará sendo uniforme (PUN).

[Conclusão]: Logo, a natureza é uniforme.

O Erro Lógico: Isso é uma petição de princípio (circularidade). Estamos tomando como certo o que precisamos demonstrar.

4. Propriedades Categóricas vs. Disposicionais

Para fechar esta primeira metade, o texto traz uma distinção metafísica fundamental entre dois tipos de propriedades dos objetos:

Tipo de Propriedade	O que significa?	Exemplo	Visão de Hume
Categóricas	Propriedades espaciais, temporais e estáticas do objeto em si (forma, solidez, extensão, movimento).	Uma bola de bilhar ser redonda, dura e estar a uma velocidade v.	São as únicas propriedades que de fato observamos. Elas são completas em si mesmas e não apontam para nenhum evento futuro.
Disposicionais	Poderes causais, capacidades ou propensões ocultas de agir de certa forma sob certas condições.	A fragilidade de um copo de vidro ou a solubilidade do açúcar.	Não temos acesso a elas. Não vemos a "solubilidade" agindo, apenas vemos o açúcar sumindo na água.

Hume conclui que a natureza que vemos é estática e feita apenas de propriedades categóricas. As leis da natureza não expressam uma "necessidade metafísica", mas são apenas descrições minuciosas de regularidades contingentes (coisas que, por acaso, têm acontecido juntas até agora).

Essa base estabelece o famoso ceticismo humeano sobre o mundo exterior e a ciência. Na próxima parte do texto, Faustino Vaz avançará para a solução cética de Hume (o hábito) e as críticas contemporâneas a essa visão, fazendo uma transição brilhante aqui: ele sai do Hume céptico (destrutivo, que implode a lógica da indução e da causalidade externa) e entra no Hume naturalista (construtivo, que explica por que diabos a nossa espécie continua funcionando perfeitamente, apesar de logicamente desamparada).

5. A Solução Naturalista: O Hábito e a Projeção Mental

Se não há justificativa lógica (dedutiva ou indutiva) para a conexão necessária, por que a crença nela é irresistível? Hume resolve isso trocando a lógica pela psicologia cognitiva (ou biologia comportamental avant-la-lettre).

A mente opera através de duas propensões ou mecanismos naturais (o Hábito ou Costume):

[Impressão de A] ---> [Hábito criado pela Conjunção Constante] ---> [Antecipação automática de B]

  |
V

(Determinação Interna)

|
V

[Crença na Conexão Necessária nos Objetos] <--- [Projeção Mental] <--- [Impressão Interna de Transição]

A mente sente uma "energia" ou determinação interna ao pular de um pensamento para outro. Nós pegamos essa sensação visceral (uma propriedade interna) e a projetamos no mundo exterior, achando que a conexão está nas coisas (como quando projetamos o cheiro ou o som em um objeto físico, embora saibamos que eles são apenas interpretações do nosso sistema sensorial).

A Virada Confiabilista: Faustino Vaz aponta algo fascinante aqui. Hume antecipa o epistemologia confiabilista. Nossas inferências indutivas não são justificadas pela lógica pura, mas são ferramentas fiáveis de adaptação à natureza. Animais e humanos sobrevivem porque o hábito funciona na prática, não porque deciframos a metafísica do universo.

6. O Contra-Ataque Contemporâneo: Dinamismo e Necessidades Naturais

A física e a química modernas não lidam bem com a ideia de uma natureza inerte (feita apenas de propriedades categóricas espaciais e temporais). Os críticos de Hume argumentam que a ciência descobriu que as partículas possuem propriedades disposicionais (poderes causais) intrínsecas.

Vaz usa dois exemplos cirúrgicos para quebrar o argumento humeano de que "tudo o que é concebível é logicamente possível":

• Massa e Carga Elétrica: Dois elétrons se repelem necessariamente. Se concebermos dois elétrons se atraindo, isso não significa que isso seja fisicamente possível no nosso universo; se eles se atraíssem, por definição, não seriam elétrons. A identidade da partícula é indissociável do seu comportamento causal.

• O Limite da Velocidade da Luz: Vaz faz uma distinção brilhante entre:

1. Regularidades Acidentais (Contingentes): A Maria pegar o metrô às 08:30 e chegar às 09:00 (pode falhar por um atraso técnico).

2. Leis Nómicas (Necessidades Naturais): O metrô jamais ultrapassar a velocidade da luz (c). Isso não é uma coincidência que tem dado certo até hoje; é a própria "parte dura" da estrutura do espaço-tempo.

Isso derruba o dogma empirista clássico de que o conhecimento a posteriori só descobre fatos contingentes. Nós podemos descobrir, através da experiência, necessidades naturais metafísicas.

7. O "Deslize" de Hume: As Duas Definições de Causa

No encerramento, o texto expõe que Hume, sem perceber, nos deu duas ferramentas completamente diferentes para ler o mundo na Investigação Sobre o Entendimento Humano:

Definição 1: Regularidade Regular	Definição 2: Dependência Contrafactual
"Um objeto seguido por outro, sendo todos os objetos similares ao primeiro seguidos por objetos similares ao segundo."	"...ou por outras palavras, tal que, se o primeiro objecto não ocorresse, o segundo jamais existiria."
Baseada na generalização e na repetição de casos passados (indução pura).	Baseada em um cenário hipotético: o que aconteceria se a causa fosse removida?

A segunda definição (contrafactual) abre as portas para a filosofia da ciência moderna. Dizer que o efeito depende contrafactualmente da causa exige propriedades disposicionais (o copo quebrou porque ele era frágil, mesmo que ele nunca tivesse sido jogado no chão antes). Ironicamente, a segunda definição de Hume alimenta a visão dos seus próprios críticos.

Anotações científicas - 43

Fósseis cósmicos: Tucana II e os segredos das primeiras galáxias

A Via Láctea é cercada por dezenas de galáxias anãs consideradas relíquias das primeiras fases do Universo. Entre esses fósseis cósmicos destaca-se a Tucana II, uma galáxia anã ultra-tênue localizada a cerca de 163 mil anos-luz da Terra. Uma equipe de astrofísicos do MIT detectou estrelas na borda extrema dessa galáxia, muito mais distantes do centro do que se supunha ser possível, mas ainda presas à sua atração gravitacional.

A descoberta revela que Tucana II possui um halo de matéria escura estendido — entre três e cinco vezes mais massivo do que os cientistas estimavam. Isso sugere que as primeiríssimas galáxias do Universo não eram tão pequenas ou fracas quanto se pensava, mas sim estruturas consideravelmente maiores e mais massivas.

Análises feitas com os telescópios SkyMapper (Austrália) e Magellan (Chile) revelaram outro detalhe inédito: as estrelas da periferia são três vezes mais pobres em metais — e, portanto, mais primitivas — do que as do centro da galáxia. Essa assimetria química aponta para o registro do que pode ser o exemplo mais antigo de "canibalismo galáctico": a fusão primordial em que Tucana II engoliu uma vizinha ainda menor e mais antiga, espalhando suas estrelas pelas bordas.

A divulgação original

Astronomers detect extended dark matter halo around ancient dwarf galaxy

Findings suggest the first galaxies in the universe were more massive than previously thought. - Jennifer Chu - MIT News Office, February 1, 2021.

https://news.mit.edu/2021/astronomers-detect-extended-dark-matter-halo-ancient-dwarf-galaxy-0201  

Tradução do Texto Original

A Via Láctea é cercada por dezenas de galáxias anãs que são consideradas relíquias das primeiras galáxias do universo. Entre os mais primitivos desses fósseis galácticos está Tucana II — uma galáxia anã ultra-tênue que está a cerca de 50 quiloparsecs, ou 163.000 anos-luz, da Terra. Agora, astrofísicos do MIT detectaram estrelas na borda de Tucana II, em uma configuração surpreendentemente distante de seu centro, mas ainda assim capturadas pela atração gravitacional da pequena galáxia. Esta é a primeira evidência de que Tucana II abriga um halo estendido de matéria escura — uma região de matéria ligada gravitacionalmente que os pesquisadores calcularam ser de três a cinco vezes mais massiva do que os cientistas haviam estimado anteriormente. Essa descoberta de estrelas distantes em uma galáxia anã antiga implica que as primeiras galáxias do universo também eram provavelmente estendidas e mais massivas do que se pensava.

“Tucana II tem muito mais massa do que pensávamos para conseguir prender essas estrelas que estão tão distantes”, diz Anirudh Chiti, estudante de pós-graduação do MIT. “Isso significa que outras primeiras galáxias relíquias provavelmente também possuem esse tipo de halo estendido.” Os pesquisadores também determinaram que as estrelas nas periferias de Tucana II são mais primitivas do que as estrelas no núcleo da galáxia. Esta é a primeira evidência de tal desequilíbrio estelar em uma galáxia anã ultra-tênue. A configuração única sugere que a antiga galáxia pode ter sido o produto de uma das primeiras fusões do universo, entre duas galáxias bebês — uma ligeiramente menos primitiva que a outra.

“Podemos estar vendo a primeira assinatura de canibalismo galáctico”, diz Anna Frebel, Professora Associada de Física do Desenvolvimento de Carreira da Família Silverman no MIT. “Uma galáxia pode ter engolido uma de suas vizinhas ligeiramente menor e mais primitiva, que então espalhou todas as suas estrelas para as periferias.” Frebel, Chiti e seus colegas publicaram seus resultados hoje na Nature Astronomy.

Galáxias nada fracas Tucana II é uma das galáxias anãs mais primitivas conhecidas, com base no conteúdo de metal de suas estrelas. Estrelas com baixo teor de metal provavelmente se formaram muito cedo, quando o universo ainda não estava produzindo elementos pesados. No caso de Tucana II, os astrônomos haviam identificado anteriormente um punhado de estrelas ao redor do núcleo da galáxia com um teor de metal tão baixo que a galáxia foi considerada a mais quimicamente primitiva das galáxias anãs ultra-tênues conhecidas.

Chiti e Frebel se perguntaram se a antiga galáxia poderia abrigar outras estrelas ainda mais antigas, que pudessem lançar luz sobre a formação das primeiras galáxias do universo. Para testar essa ideia, eles obtiveram observações de Tucana II por meio do Telescópio SkyMapper, um telescópio óptico terrestre na Austrália que capta amplas vistas do céu do sul. A equipe usou um filtro de imagem no telescópio para identificar estrelas primitivas e pobres em metais além do núcleo da galáxia. A equipe executou um algoritmo, desenvolvido por Chiti, nos dados filtrados para selecionar com eficiência estrelas com baixo teor de metal, incluindo as estrelas identificadas anteriormente no centro e nove novas estrelas muito mais afastadas do núcleo galáctico.

“A análise de Ani mostra uma conexão cinemática, de que essas estrelas distantes se movem em sintonia com as estrelas internas, como a água da banheira descendo pelo ralo”, acrescenta Frebel. Os resultados sugerem que Tucana II deve ter um halo estendido de matéria escura que é de três a cinco vezes mais massivo do que se pensava anteriormente, a fim de manter um domínio gravitacional sobre essas estrelas distantes. A matéria escura é um tipo hipotético de matéria que se acredita compor mais de 85% do universo. Acredita-se que cada galáxia seja mantida unida por uma concentração local, ou halo, de matéria escura.

“Sem matéria escura, as galáxias simplesmente se despedaçariam”, diz Chiti. “[A matéria escura] é um ingrediente crucial para fazer uma galáxia e mantê-la unida.” Os resultados da equipe são a primeira evidência de que uma galáxia anã ultra-tênue pode abrigar um halo estendido de matéria escura. “Isso provavelmente também significa que as primeiras galáxias se formaram em halos de matéria escura muito maiores do que se pensava anteriormente”, diz Frebel. “Pensávamos que as primeiras galáxias eram as menores e mais fracas. Mas elas na verdade podem ter sido várias vezes maiores do que pensávamos, e não tão pequenas afinal.”

“Uma história canibalística” Chiti e Frebel deram seguimento aos seus resultados iniciais com observações de Tucana II tiradas pelos Telescópios Magellan no Chile. Com o Magellan, a equipe se concentrou nas estrelas pobres em metais da galáxia para derivar suas metalicidades relativas, e descobriu que as estrelas externas eram três vezes mais pobres em metais e, portanto, mais primitivas do que aquelas no centro. “Esta é a primeira vez que vemos algo que se parece com uma diferença química entre as estrelas internas e externas em uma galáxia antiga”, diz Chiti.

Uma explicação provável para o desequilíbrio pode ser uma fusão galáctica precoce, na qual uma pequena galáxia — possivelmente entre a primeira geração de galáxias a se formar no universo — engoliu outra galáxia próxima. Esse canibalismo galáctico ocorre constantemente em todo o universo hoje, mas não estava claro se as primeiras galáxias se fundiam de maneira semelhante. “Tucana II eventualmente será engolida pela Via Láctea, sem misericórdia”, diz Frebel. “E acontece que essa galáxia antiga pode ter sua própria história canibalística.” A equipe planeja usar sua abordagem para observar outras galáxias anãs ultra-tênues ao redor da Via Láctea, na esperança de descobrir estrelas ainda mais antigas e distantes. “Provavelmente existem muitos outros sistemas, talvez todos eles, que têm essas estrelas piscando em suas periferias”, diz Frebel. Esta pesquisa foi apoiada, em parte, pela NASA e pela National Science Foundation.