Astronomen van het Nederlands ruimteonderzoeksinstituut SRON hebben een deel van de verborgen materie in het heelal gevonden. Het bestaan van de materie, een heet ijl gas dat verspreid door het heelal hangt als strengen van een kosmisch web, is al 10 jaar een theorie. Met behulp van de voor röntgenstraling gevoelige ruimtetelescoop XMM-Newton en door een slimme gedachte van SRON-astronoom Norbert Werner, lukte het de verborgen materie daadwerkelijk te zien. De onderzoekers hebben hun ontdekking gepubliceerd in Astronomy and Astrophysics.
Hoe ver onze astronomische kennis ook reikt, van het allergrootste deel van het heelal hebben we geen flauw idee wat we ons erbij voor moeten stellen. Zo’n 72 procent van het heelal is raadselachtige donkere energie, ongeveer 23 procent de al even mysterieuze donkere materie. Slechts 5 procent van het heelal bestaat uit materie zoals wij dat kennen: protonen en neutronen die samen met elektronen atomen vormen waaruit sterren, planeten en het leven daarop opgebouwd zijn. SRON-astronoom Jelle Kaastra: ‘Maar als we nu al die sterren, planeten en het gas daartussen bij elkaar optellen, komen we slechts tot de helft van die 5 procent. De rest is simpelweg zoek.’
Toch bestond er een vermoeden waar die verborgen materie zich zou kunnen bevinden. Kaastra: ‘Volgens de theorieën is materie verdeeld door het heelal als een web van draadachtige structuren van ijl gas en donkere materie: het kosmisch web.’ Tussen de draden zitten holtes die door het uitdijen van het heelal steeds groter worden. Op de knooppunten van het web is de dichtheid het grootst en daar ontstaan dan ook de grootste structuren van het heelal: clusters van sterrenstelsels.
‘Doordat het gas in de draden zo ijl en zo heet is, leek waarnemen onmogelijk en bleef het grootste deel van het kosmisch web vooralsnog theorie’, aldus Kaastra. Dat bleef zo totdat promovendus Norbert Werner op het idee kwam de röntgensatelliet XMM-Newton te richten op twee clusters van sterrenstelsels die vanuit ons perspectief op één lijn staan. Norbert Werner: ‘De clusters Abell 222 en Abell 223 staan precies zo dat ik, als er heet gas tussen zou hangen, met XMM-Newton zo veel mogelijk in één keer in mijn blikveld had en het dus zou moeten zien.’
De plaatjes die XMM-Newton ervan maakte, spraken boekdelen. ‘De verbinding tussen de clusters die we zien in de waarnemingen is zeer waarschijnlijk het heetste en dichtste deel van het ijle gas waaruit het kosmisch web is opgebouwd’, vertelt Norbert Werner. ‘Daarmee hebben we waarschijnlijk de protonen en neutronen die we kwijt waren gevonden en in principe de hoeveelheid materie in het heelal die we thuis kunnen brengen verdubbeld.’
SRON
Deel verborgen kosmische materie getraceerd
