Kunnen schijn bedriegt? Volgens de Infra-Red Telescope (UKIRT) van het Verenigd Koninkrijk worden sterrenstelsels die oud lijken in de vroege geschiedenis van ons universum, gepositioneerd in enorme wolken van donkere materie. Met behulp van de meest gevoelige beelden die ooit zijn gemaakt, geloven UKIRT-wetenschappers dat deze sterrenstelsels zullen uitgroeien tot de meest massieve maar bekende.
Vandaag spreekt Will Hartley, PhD-student aan de University of Nottingham, tijdens de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in Belfast. Als leider van de studie stelt Hartley voor dat de verre melkwegstelsels die in de UKIRT-beelden zijn geïdentificeerd, als ouderen worden beschouwd vanwege hun inhoud van oude, rode sterren. Omdat deze systemen bijna 10 miljard lichtjaar van elkaar verwijderd zijn, zijn de beelden zoals de sterrenstelsels ongeveer 4 miljard jaar na de oerknal verschenen. Volledig ontwikkelde sterrenstelsels op dat moment zijn moeilijk uit te leggen en het antwoord was een raadsel voor astronomen die galactische vorming en evolutie bestuderen.
Hartley en zijn team gebruikten de diepe UKIRT-beelden om de massa van de donkere materie te schatten die in een halo rond de oude sterrenstelsels was gevormd - een halo die onder zijn eigen zwaartekracht instort om een gelijkmatige verdeling van materie te vormen. Door hun vermogen te meten om galactische clusters te vormen, kunnen astronomen een beter idee krijgen van wat ervoor zorgt dat oudere sterrenstelsels aan elkaar blijven plakken.
Hartley legt uit: "Gelukkig kunnen we, ook al weten we niet wat donkere materie is, begrijpen hoe de zwaartekracht het zal beïnvloeden en ervoor zorgt dat het samenklontert. We kunnen zien dat de oude, rode sterrenstelsels veel sterker samenklonteren dan de jonge, blauwe sterrenstelsels, dus we weten dat hun onzichtbare halo's voor donkere materie massiever moeten zijn.
De halo's van donkere materie die de oude sterrenstelsels in het vroege heelal omringen, blijken buitengewoon massief te zijn en bevatten materiaal dat honderdduizend miljard keer de massa van onze zon is. In het nabijgelegen heelal is bekend dat halo's van deze omvang gigantische elliptische sterrenstelsels bevatten, de grootste bekende sterrenstelsels.
'Dit geeft een directe link naar het huidige heelal', zegt Hartley, 'en vertelt ons dat deze verre oude sterrenstelsels moeten uitgroeien tot de meest massieve maar meer bekende elliptische sterrenstelsels die we tegenwoordig om ons heen zien. Begrijpen hoe deze enorme elliptische sterrenstelsels zijn gevormd, is een van de grootste open vragen in de moderne astronomie en dit is een belangrijke stap in het begrijpen van hun geschiedenis. ”
