Afbeelding tegoed: UCSC
Een team van astronomen van de Universiteit van Cambridge heeft onderzoek gedaan naar een zeldzame groep sterrenstelsels, ook wel dwergsferoïdale sterrenstelsels genoemd, die weinig sterren lijken te hebben, maar enorme hoeveelheden 'donkere materie'. Het team analyseerde zo'n sterrenstelsel en ontdekte dat de sterren aan de buitenranden zo snel bewogen dat het sterrenstelsel alleen bij elkaar kon blijven als het 100 keer meer donkere materie had dan de massa van de sterren alleen. Dit onderzoek zal astronomen helpen begrijpen hoe sterrenstelsels worden gevormd en hoe donkere materie in hun compositie speelt.
Nieuw onderzoek naar dwerg-sferoïdale sterrenstelsels door een team van astronomen aan de Universiteit van Cambridge belooft een echte astronomische primeur: voor het eerst detectie van de echte buitengrenzen van een sterrenstelsel.
Het team presenteert vandaag (23 juli 2003) op de 25e Algemene Vergadering van de Internationale Astronomische Unie (IAUXXV) in Sydney, Australië. Het onderzoek zou de sleutel kunnen zijn om te begrijpen hoe grotere sterrenstelsels werden gevormd, inclusief ons eigen Melkwegstelsel.
De zeldzame dwergbolvormige sterrenstelsels vertonen weinig sterren, maar bevatten enorme hoeveelheden ‘donkere materie’ of materie die geen straling uitzendt die door astronomen kan worden waargenomen. Het team bestudeerde deze sterrenstelsels in detail met behulp van enkele van de grootste optische telescopen op aarde om hun duistere geheimen te onderzoeken. Er wordt algemeen aangenomen dat dwerg sferoïdale sterrenstelsels de bouwstenen zijn waaruit sterrenstelsels zijn gevormd.
Door de beweging van veel sterren te bestuderen, hebben de wetenschappers een beeld gemaakt van hoe de massa van de melkweg is gerangschikt. Verrassend genoeg ontdekten het Cambridge-team, toen ze naar de sterren aan de rand van zo'n sterrenstelsel Draco keken, dat de buitenste sterren zo snel bewogen dat het sterrenstelsel alleen bij elkaar kon blijven als het 100 keer meer donkere materie bevatte dan de massa van de alleen sterren. Met behulp van gedetailleerde modellen van de bewegingen van sterren in een melkwegstelsel dat grote hoeveelheden donkere materie bevat, kon de groep aantonen dat hun waarnemingen alleen begrepen konden worden als de melkweg omgeven was door een grote halo donkere materie.
Waarnemingen van het Ursa Minor dwerg-sferoïdale sterrenstelsel leverden een nieuwe complicatie op in het onderzoek. Het team vond een onverwachte groep langzaam bewegende sterren die werd geïnterpreteerd als de dode resten van een van de zuivere sterrenstelsels, een bolhoop. De cluster had over de hele melkweg verspreid moeten zijn, maar werd nog steeds bij elkaar gehouden. Het team realiseerde zich dat dit alleen mogelijk was als de donkere materie op een heel andere manier was gerangschikt dan standaardstelsels.
In mei 2003 bleek uit verder onderzoek naar Ursa Minor dat de sterren in de buitenste delen niet snel bewegen zoals de sterren aan de rand van Draco. Verschillende theorieën worden onderzocht, waaronder donkere materie van de rand van Ursa Minor die door de massieve ouder, de Melkweg, van het melkwegstelsel is weggerukt, waardoor sommige sterren zachtjes van hun ouder kunnen afdwalen. Of het kunnen sterren zijn die te dicht bij andere sterren in het centrum van de melkweg zwierven en daardoor naar de rand van de melkweg werden geslingerd.
Wat de verklaring ook is, de bevindingen beloven een echte astronomische primeur: voor het eerst detectie van de echte buitengrenzen van een sterrenstelsel.
Gerry Gilmore, hoogleraar experimentele filosofie aan het Institute of Astronomy aan de universiteit van Cambridge, zei:
“Dit onderzoek, dat gebruik heeft gemaakt van enkele van de grootste optische telescopen op aarde, heeft ons inzicht gegeven in de samenstelling van deze zeldzame dwergstelsels. Dit onderzoek helpt astronomen om beter te begrijpen hoe sterrenstelsels zijn gevormd en om donkere materie in alle sterrenstelsels in aanmerking te nemen. ”
Oorspronkelijke bron: Cambridge University News Release
