Door gebruik te maken van de ruimtetelescoop Hubble hebben astronomen een spookachtige ring van donkere materie ontdekt die zich lang geleden tijdens een kolossale botsing tussen twee melkweg-clusters vormde. Het grootste gedeelte van het universum bestaat trouwens uit donkere materie. 'Ordinair' materiaal, dat bestaat uit sterren en planeten, maakt slechts een pietluttig klein gedeelte uit van het heelal. De ontdekking van deze ring is het sterkste bewijsmateriaal ooit dat donkere materie wel degelijk bestaat (zie ook op GW 'Het duister van de donkere materie').

Ring van donkere materie
( Voorbeeld van een ring van donkere materie in Cl0024+17 cluster )

Astronomen hadden al lang een vermoeden dat deze onzichtbare substantie bestond en theoretiseerden dat dit de bron van extra aantrekkingskracht is die alle melkwegclusters samenhoudt. Deze clusters zouden namelijk uit elkaar vliegen als ze enkel moeten teren op de aantrekkingskracht van hun zichtbare sterren. Omdat astronomen niet weten waaruit donkere materie is samengesteld, stelden zij de hypothese dat het een type van elementair deeltje is dat over het hele heelal is verspreid.

"Dit is de eerste keer dat wij donkere materie detecteren als een unieke structuur, die verschilt van zowel de gas- als melkwegstelsels in de hele cluster", zegt astronoom James Jee - één van de leden van het team dat de ring van donkere materie ontdekte - van de Johns Hopkins University in Baltimore.

De cluster ZwCl0024+1652 ligt op een afstand van vijf miljard lichtjaar van de aarde. De ring heeft een diameter van 2,6 miljoen lichtjaar en werd tegen alle verwachtingen in ontdekt toen het team de verdeling van donkere materie in de cluster in kaart probeerde te brengen.

Toen het team de donkere materie bestudeerde, zagen de astronomen een soort golf in de vreemde substantie, die men kan vergelijken met de golven die er in een vijver ontstaan als men er in het midden een steen in gooit.

Pleiaden cluster
( Zevengesternte of Pleiaden-cluster )

James Jee: "Ik was eerst wat verveeld met de waarneming van de ring, omdat ik meende dat het iets kunstmatig was ten gevolge van problemen met de gegevensverwerking. Na de gegevens verschillende keren opnieuw te hebben bekeken kon ik het resultaat eerst niet geloven. Ik heb al heel wat clusters bestudeerd en had nog nooit eerder zoiets gezien."

Jee vroeg zich af waarom deze ring zich in de cluster bevindt en hoe hij eigenlijk was ontstaan. Uit vorig onderzoek bleek dat de cluster één tot twee miljard jaar geleden met alle waarschijnlijkheid - vermoedelijk dus - met een andere cluster in botsing is gekomen.

De resultaten van dit onderzoek werden in 2002 gepubliceerd door Oliver Czoske van het Argelander-Institut für Astronomie van de Universiteit van Bonn. Ze waren gebaseerd op spectroscopische waarnemingen van de driedimensionale structuur van de cluster. Het onderzoek onthulde twee onderscheiden groepen van sterrenstelsel clusters, een aanwijzing van een botsing tussen de twee clusters.

Vanaf de aarde gezien kijken we als het ware recht op de botsing en vanuit dit perspectief ziet de structuur van donkere materie eruit als een ring. Met computersimulaties kon het team zien wat er gebeurt als sterrenstelsel-clusters met elkaar in botsing komen.

In dat geval neigt de donkere materie naar het centrum van de gecombineerde cluster toe, om zich daarna terug naar buiten toe te bewegen. Op dat moment vertraagt de donkere materie als gevolg van de aantrekkingskracht, om vervolgens samen te klitten, zoals auto's in een snelwegfile.

Sitemap - © 2016Grenswetenschap.nl - Reageervoorwaarden