De uitgestrekte holtes tussen sterrenstelsels kunnen miljoenen lichtjaar lang zijn en kunnen leeg lijken. Maar deze ruimtes bevatten eigenlijk meer materie dan de sterrenstelsels zelf.
'Als je een kubieke meter zou nemen, zou er minder dan één atoom in zitten', vertelde Michael Shull, een astronoom aan de University of Colorado Boulder, aan WordsSideKick.com. 'Maar als je alles bij elkaar optelt, is het ergens tussen de 50 en 80% van alle gewone materie die er is.'
Waar komt al deze materie vandaan? En wat is er aan de hand?
De materie tussen sterrenstelsels - vaak het intergalactische medium of kortweg IGM genoemd - is meestal heet, geïoniseerd waterstof (waterstof dat zijn elektron heeft verloren) met stukjes zwaardere elementen zoals koolstof, zuurstof en silicium erin gegooid. Terwijl deze elementen meestal niet 't gloeit niet helder genoeg om direct te worden gezien, wetenschappers weten dat ze er zijn vanwege de handtekening die ze achterlaten op licht dat langskomt.
In de jaren zestig ontdekten astronomen voor het eerst quasars - ongelooflijk heldere en actieve sterrenstelsels in het verre heelal - en kort daarna merkten ze dat het licht van de quasars ontbrekende stukjes had. Deze stukjes waren opgenomen door iets tussen de quasar en de telescopen van de astronomen - dit was het gas van de IGM. In de decennia daarna hebben astronomen enorme webben en filamenten van gas en zware elementen ontdekt die samen meer materie bevatten dan alle sterrenstelsels bij elkaar. Een deel van dit gas is waarschijnlijk overgebleven van de oerknal, maar de zwaardere elementen duiden erop dat een deel ervan afkomstig is van oud sterrenstof, uitgestoten door sterrenstelsels.
Terwijl de meest afgelegen gebieden van de IGM voor eeuwig geïsoleerd zullen blijven van naburige sterrenstelsels terwijl het universum zich uitbreidt, spelen meer "voorstedelijke" regio's een belangrijke rol in het leven van sterrenstelsels. De IGM hoopt zich onder invloed van de zwaartekracht van een sterrenstelsel langzaam op in het melkwegstelsel met een snelheid van ongeveer één zonsmassa (gelijk aan de massa van de zon) per jaar, wat ongeveer de snelheid is van stervorming in de schijf van de Melkweg .
'IGM is het gas dat stervorming in sterrenstelsels voedt', zei Shull. 'Als we niet nog steeds gas hadden dat naar binnen viel en door de zwaartekracht naar binnen werd getrokken, zou de stervorming langzaam tot stilstand komen als het gas opraakt.'
Om de IGM te onderzoeken, zijn astronomen ook begonnen te kijken naar snelle radioflitsen die afkomstig zijn van verre sterrenstelsels. Door zowel deze techniek te gebruiken als door quasarlicht te onderzoeken, blijven astronomen de kenmerken van de IGM bestuderen om de variërende temperaturen en dichtheden te bepalen.
'Door de temperatuur van het gas te meten, kun je een idee krijgen over de oorsprong ervan,' zei Shull. 'Het stelt ons in staat te weten hoe het verhit is geraakt en hoe het daar terecht is gekomen.'
Hoewel gas tussen sterrenstelsels doordringt, is het niet het enige dat er is; astronomen hebben ook sterren gevonden. Deze sterren, ook wel intergalactische of schurkenstaten genoemd, zouden vanuit hun geboortestelsels zijn weggeslingerd door zwarte gaten of botsingen met andere sterrenstelsels.
Sterker nog, sterren die door de leegte varen, komen misschien vrij vaak voor. Een studie uit 2012, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, rapporteerde meer dan 650 van deze sterren aan de rand van de Melkweg, en volgens sommige schattingen zouden er biljoenen kunnen zijn.
"Onze resultaten met het Cosmic Infrared Background Experiment suggereren dat de helft van het licht van sterren afkomstig is van sterren buiten sterrenstelsels, maar ik zou zeggen dat dit momenteel geen algemeen aanvaarde visie is", zegt Michael Zemcov, een astronoom bij het Rochester Institute van Technologie die de resultaten publiceerde in een paper uit 2014 in het tijdschrift Science, vertelde WordsSideKick.com "is een open vraag."
