Een Brits team van astronomen heeft een object ontdekt dat een onzichtbaar sterrenstelsel lijkt te zijn dat bijna volledig uit donkere materie bestaat - het eerste dat ooit is gedetecteerd. Een donkere melkweg is een gebied in het universum dat een grote hoeveelheid massa bevat dat als een melkweg roteert, maar geen sterren bevat. Zonder sterren om licht te geven, was het alleen te vinden met radiotelescopen. Het werd voor het eerst gezien met de Lovell-telescoop van de Universiteit van Manchester in Cheshire, en de waarneming werd bevestigd met de Arecibo-telescoop in Puerto Rico. Het onbekende materiaal waarvan wordt aangenomen dat het deze sterrenstelsels bij elkaar houdt, staat bekend als ‘donkere materie’, maar wetenschappers weten nog steeds heel weinig over wat dat is.
Dr. Jon Davies, een van de astronomen van de Cardiff University, zegt; 'Het universum heeft nog allerlei geheimen die we nog moeten onthullen, maar dit laat zien dat we beginnen te begrijpen hoe we er op de juiste manier naar moeten kijken. Het is een heel spannende ontdekking! "
Als astronomen het zichtbare heelal waarnemen, is het alsof je vanuit een goed verlichte kamer naar de donkerste nacht kijkt. Het is gemakkelijk om de straatverlichting, autokoplampen en andere goed verlichte kamers te zien, maar niet de bomen, de heggen en de bergen omdat ze geen licht uitstralen. We leven op een planeet dichtbij een ster, dus als astronomen is onze waarnemende ‘kamer’ altijd goed verlicht. Dit kan het moeilijk maken om de donkere, verborgen voorwerpen te vinden.
Het internationale team uit het VK, Frankrijk, Italië en Australië is op zoek naar donkere sterrenstelsels met niet zichtbaar licht, maar met radiogolven. Ze hebben de verspreiding van waterstofatomen door het heelal bestudeerd. Waterstofgas zendt straling uit die kan worden gedetecteerd op radiogolflengten. In de Maagd-cluster van sterrenstelsels, op ongeveer 50 miljoen lichtjaar afstand, vonden ze een massa waterstofatomen, honderd miljoen keer de massa van de zon.
Dr. Robert Minchin van Cardiff University is een van de Britse astronomen die het mysterieuze sterrenstelsel VIRGOHI21 heeft ontdekt. Hij legt uit: “Door de snelheid waarmee het draait, realiseerden we ons dat VIRGOHI21 duizend keer zo zwaar was als alleen de geobserveerde waterstofatomen konden verklaren. Als het een gewoon sterrenstelsel zou zijn, dan zou het behoorlijk helder moeten zijn en zou het zichtbaar zijn met een goede amateur-telescoop. ”
Soortgelijke objecten die eerder zijn ontdekt, bleken sindsdien sterren te bevatten wanneer ze werden bestudeerd met krachtige optische telescopen. Anderen blijken de overblijfselen te zijn van twee botsende sterrenstelsels. Toen de wetenschappers het betreffende gebied echter bestudeerden met de Isaac Newton-telescoop in La Palma, vonden ze geen zichtbare sporen van sterren en geen nabije sterrenstelsels die een botsing zouden suggereren. De astronomen namen voor het eerst waarnemingen van het donkere object in 2000 en het heeft bijna vijf jaar geduurd om alle andere mogelijke verklaringen uit te sluiten. VIRGOHI21 lijkt het eerste donkere sterrenstelsel te zijn dat ooit is gedetecteerd.
Professor Andrew Lyne, directeur van de Jodrell Bank Observatory, zei dat "hij zeer verheugd was dat de inspanningen van ingenieurs van de Observatory en Cardiff University bij het bouwen van het Multi-Beam-ontvangersysteem dat voor deze waarnemingen werd gebruikt, zo vruchtbaar waren gebleken." Hij prees de betrokkenen bij de zeer complexe gegevensreductie die nodig is om de gegevens te analyseren en zei dat "deze opwindende ontdekking aantoont dat radiotelescopen nog steeds een zeer belangrijke rol spelen bij het helpen begrijpen van het heelal waarin we leven."
Professor Mike Disney, een lid van het team, zei: "Zoals Sherlock Holmes het beroemde zei:" Als je het onmogelijke hebt geëlimineerd, moet alles wat overblijft - hoe onwaarschijnlijk ook - de waarheid zijn ".
Astronomen meten al jaren de manier waarop sterren en sterrenstelsels bewegen. Deze metingen geven aan dat er veel meer materie in het heelal moet zijn dan het zichtbare licht dat we zien. Deze ‘donkere materie’ heeft nog steeds veel mysteries voor astronomen - is het goed verward tussen de sterren of staat het los van de sterren? Een andere puzzel is dat de huidige ideeën over hoe sterrenstelsels ontstaan, voorspellen dat er veel meer sterrenstelsels in het heelal zouden moeten zijn dan voor ons zichtbaar zijn. Deze twee ideeën - donkere materie en het ontbreken van sterrenstelsels - hebben sommige astronomen ertoe gebracht te voorspellen dat er onzichtbare ‘donkere’ sterrenstelsels verborgen moeten zijn in het heelal.
Het vinden van een stelsel van donkere materie is een belangrijke doorbraak omdat, volgens kosmologische modellen, donkere materie vijf keer zo talrijk is als de gewone (baryonische) materie die alles vormt wat we kunnen zien en aanraken.
De aanwezigheid van donkere materie in het heelal kan worden afgeleid door te kijken naar de rotatie van sterrenstelsels en te meten hoe snel hun zichtbare componenten bewegen. De hoeveelheid materie in een sterrenstelsel bepaalt de zwaartekracht die nodig is om het bij elkaar te houden. Astronomen hebben sterrenstelsels gezien waarbij het materiaal zo snel beweegt dat ze uit elkaar zouden moeten vliegen - omdat ze dat niet doen, moet er een sterkere zwaartekracht in werking zijn dan kan worden toegeschreven aan het gebruik van zichtbare materie. Dit heeft astronomen ertoe gebracht te geloven dat er meer ongeziene materie is - de massa van deze ‘donkere materie’ kan worden berekend uit de zwaartekracht die moet werken om de melkweg bij elkaar te houden.
Men denkt dat donkere sterrenstelsels ontstaan wanneer de dichtheid van materie in een sterrenstelsel te laag is om de voorwaarden voor stervorming te creëren. De waarnemingen van VIRGOHI21 hebben misschien andere verklaringen, maar ze komen overeen met het feit dat de waterstof zich in een platte schijf van roterend materiaal bevindt - wat wordt gezien in gewone spiraalstelsels.
Het door Cardiff geleide team hoopt door te gaan met hun unieke waarnemingen om de verborgen omvang van het universum waarin we leven te onderzoeken.
Oorspronkelijke bron: Jodrell Bank News Release
