O Halo Escuro da Via Láctea
Acredita-se que a maior parte da Via Láctea (e do Universo) esteja na forma de matéria escura – um componente invisível que tem sido identificado somente indiretamente através do efeito da sua gravidade na matéria visível, como no caso de galáxias anãs que orbitam a borda externa da Via Láctea. Na teoria da super simetria na física de partículas existe uma partícula correspondente à matéria escura que interagem somente de maneira muito fraca com o resto do Universo, e é muito difícil de ser detectada diretamente.
Acredita-se atualmente que em torno de 95% da Galáxia seja composta por matéria escura, que não parece interagir com o resto da matéria da Galáxia e com a energia exceto com a gravidade. O halo de matéria escura tem mais de dez vezes a massa de todas as estrelas visíveis, gás e poeira do resto da galáxia. Enquanto que a matéria luminosa que nós observamos no céu noturno tem uma massa aproximada de 90000000000 massas solares, o halo de matéria escura tem uma massa aproximada entre 600000000000 a 3000000000000 massas solares.
Imagina-se que o halo tenha um sobrepeso em relação a matéria normal da galáxia aproximadamente de um fator de 20. Enquanto que a borda interna do anel externo hipotético luminoso que circunda o disco espiral da Via Láctea tem aproximadamente 120000 anos-luz de extensão, o halo escuro cercado e permeado de um enorme halo luminoso formado pela luz dispersa de estrelas individuais e aglomerados globulares se estende por 300000 a 400000 anos-luz além do centro galáctico.
Em 2006 uma equipe de cientistas modelou o processo pelo qual as nuvens de matéria escura são atraídas para formar o halo negro da via Láctea, simulando o desenvolvimento e o movimento de 234 milhões de pequenas nuvens. Essas simulações mostraram que deve existir no mínimo 10000 subhalos separados de matéria escura dentro do halo central da galáxia, cada um deles com no mínimo milhares de anos-luz de extensão. Com o passar do tempo, uma parte dessas sementes galácticas devem atrair matéria ordinária (gás hidrogênio e hélio) para formar os aglomerados de estrelas. Em torno de 120 dos maiores subhalos de matéria escura devem ter se tornado grande o suficiente para atrair gás e então formar as 15 galáxias satélites anãs identificadas orbitando a Via Láctea.
Os astrônomos têm detectado a evidência que as galáxias anãs são distúrbios do casulo de matéria escura ao redor da Via Láctea causando sua distorção. Em 1957, os astrônomos pesquisando o hidrogênio galáctico descobriram que a Via Láctea não é achatada, mas sim distorcida próxima as bordas como um chapéu, com um lado do disco espiral se curvando mais de 20000 anos-luz acima do plano galáctico e o outro lado mergulhando um pouco menos que isso.
Enquanto alguns pesquisadores suspeitavam que a distorção fosse causada pelas duas Nuvens de Magalhães, cálculos subseqüentes mostraram que só essas galáxias satélites não teriam massa suficiente para causar tal distorção.
Em Janeiro de 2006, uma equipe de pesquisadores descobriu evidências que as Nuvens de Magalhães podem ser responsáveis pela distorção, mas somente devido ao movimento ao redor da Via Láctea que gera um poderoso rastro gravitacional dentro do halo negro massivo. À medida que as Nuvens de Magalhães orbitam a Via Láctea, simulações de computadores indicaram que o disco galáctico se ondula com o tempo e as bordas franzem como um pano de mesa na brisa.
Em 9 de Janeiro de 2007, os astrônomos anunciaram que novas medidas da velocidade das nuvens de Magalhães sugerem que a massa visível combinada com a massa escura da Via Láctea precisa ser o dobro da massa originalmente pensada se as nuvens são verdadeiramente galáxias satélites em órbita.
Um modelo teórico de uma galáxia parecida com a Via Láctea, mostrando rastros de estrelas provenientes das galáxias satélites que se fundiram com a parte central da galáxia. A região mostrada tem aproximadamente 1 milhão de anos luz de comprimento, o Sol está localizado a apenas 25000 anos-luz do centro da galáxia e apareceria próximo ao centro da imagem.