Astronomen hebben zojuist heeft een kosmische anomalie geïdentificeerd: een zwak sterrenstelsel met zo weinig zichtbare sterrenstelsels sterren wat volgens berekeningen maar liefst 99,9% van zijn massa bedraagt donkere materie. De resterende 0,1% is conventionele materie.
Dit sterrenstelsel, dat zich op ongeveer 300 miljoen lichtjaar afstand bevindt, is vrijwel onzichtbaar. Slechts vier bolvormige sterrenhopen vallen op: kleine concentraties van sterren die eruitzien als geïsoleerde buurten midden in de leegte. Jarenlang werden deze verzamelingen sterren in de Perseus-cluster als onafhankelijke objecten beschouwd.
Nu, na een uitgebreide analyse, a studie gepubliceerd in De brieven uit het astrofysicadagboek presenteert concreet bewijs dat deze bolvormige sterrenhopen deel uitmaken van hetzelfde door donkere materie gedomineerde sterrenstelsel. Voorlopig CDG-2 (Candidate Dark Galaxy-2) genoemd, is het het eerste sterrenstelsel dat alleen door zijn helderste fragmenten wordt gedetecteerd.
De auteurs hebben de gegevens van HubbleEuclid en Subaru, drie van de krachtigste observatoria die er zijn. De gecombineerde metingen onthullen een extreem zwakke gloed rond de vier bolvormige sterrenhopen. Dit restlicht is een duidelijk teken van een onderliggend sterrenstelsel dat zo zwak is dat de drie telescopen het op eigen kracht hebben gemist.
Meer dan op het eerste gezicht lijkt
Voorlopige analyses geven aan dat CDG-2 een totale helderheid heeft die overeenkomt met ongeveer 6 miljoen zonnen, waarbij de vier bolvormige sterrenhopen ongeveer 16% van die helderheid bijdragen, een ongewoon groot aandeel. Deze verdeling suggereert dat het sterrenstelsel, ondanks zijn zwakke helderheid, een door de zwaartekracht gebonden systeem is, wat een bijzonder dichte halo van donkere materie impliceert. Astronomen schatten dat deze onzichtbare structuur tussen 99,94 en 99,98 procent van de totale massa van CDG-2 vertegenwoordigt.
Volgens de huidige modellen maakt donkere materie ongeveer 27% uit van de totale energiedichtheid van het universum en ongeveer 85% van de materie. Hoewel de exacte aard van wat donkere materie inhoudt nog steeds onduidelijk is, aangezien deze geen licht uitzendt of reflecteert, leiden wetenschappers het bestaan ervan af uit de zwaartekrachteffecten op straling, zichtbare materie en de grootschalige structuur van de kosmos.
Donkere materie is zo wijdverbreid in alle sterrenstelsels dat de aanwezigheid ervan de stabiliteit en beweging van sterren in systemen als de Melkweg verklaart. De huidige modellen geven bijvoorbeeld aan dat ons sterrenstelsel omgeven is door een halo die voor ongeveer 90% uit donkere materie bestaat.
Het geval van CDG-2 is echter extreem: een sterrenstelsel met vrijwel geen sterren, vrijwel geheel omgeven door een onzichtbare halo. Dit soort systemen, zogenaamde ‘donkere sterrenstelsels’, beginnen in de astronomische archieven te verschijnen. Naast hun zeldzaamheid waarderen wetenschappers ze omdat ze dienen als natuurlijke laboratoria voor het onderzoeken van de aard van donkere materie en het testen van huidige modellen van de vorming van sterrenstelsels.
Dit verhaal verscheen oorspronkelijk op BEDRAAD in het Spaans en werd vertaald uit het Spaans.
