Astronomen hebben zojuist identificeerde wat een kosmische anomalie lijkt te zijn: een zwak sterrenstelsel waarvan er zo weinig zichtbaar zijn sterren dat, volgens berekeningen, maar liefst 99,9 procent van zijn massa is donkere materie. De overige 0,1 procent is conventionele materie.
Dit sterrenstelsel, dat zich op ongeveer 300 miljoen lichtjaar afstand bevindt, is vrijwel onzichtbaar. Slechts vier bolvormige sterrenhopen, kleine concentraties van sterren die eruitzien als geïsoleerde buurten in het midden van de leegte, vallen op. Jarenlang werden deze sterrencollecties in de Perseus-cluster als onafhankelijke objecten beschouwd.
Nu, na een uitgebreide analyse, a studie gepubliceerd in De astrofysische dagboekbrieven presenteert solide bewijs dat deze bolvormige sterrenhopen deel uitmaken van hetzelfde sterrenstelsel dat wordt gedomineerd door donkere materie. Het wordt voorlopig CDG-2 (Candidate Dark Galaxy-2) genoemd en is het eerste sterrenstelsel dat alleen door zijn helderste fragmenten wordt gedetecteerd.
De auteurs verzamelden gegevens van de HubbleEuclid- en Subaru-telescopen, 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 analyse geeft aan dat CDG-2 een totale helderheid heeft die overeenkomt met ongeveer 6 miljoen zonnen, waarbij de vier bolvormige sterrenhopen ongeveer 16 procent van die helderheid bijdragen, een ongewoon groot aandeel. Deze verdeling suggereert dat het sterrenstelsel, ondanks het weinige licht, een zwaartekrachtgebonden systeem is, wat een bijzonder dichte halo van donkere materie impliceert. Astronomen schatten dat deze onzichtbare structuur 99,94 tot 99,98 procent van de totale massa van CDG-2 voor zijn rekening neemt.
Volgens de huidige modellen vormt donkere materie grofweg 27 procent van de totale energiedichtheid van het universum en ongeveer 85 procent van de materie. Hoewel de exacte aard van donkere materie nog steeds onduidelijk is, omdat 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 wijdverspreid in sterrenstelsels dat de aanwezigheid ervan de stabiliteit en beweging van sterren in systemen zoals de Melkweg verklaart. De huidige modellen geven bijvoorbeeld aan dat ons sterrenstelsel is ingebed in een halo die voor ongeveer 90 procent 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 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 is vertaald uit het Spaans.
