Nederlandse astronomen hebben voor het eerst aangetoond dat de
berekende maar nooit direct waargenomen materie in sterrenstelsels
voor een belangrijk deel uit moleculaire waterstof (H2) bestaat. Deze
conclusie hebben de onderzoekers getrokken naar aanleiding van een
analyse van opnames die gemaakt zijn met de ISO satelliet (Infrared
Space Observatory) van de ESA. De NWO-Stichting Ruimte Onderzoek
Nederland (SRON) heeft zowel bij de ontwikkeling van de instrumenten
aan boord van ISO als bij de verwerking van de gegevens van ISO een
belangrijke rol gespeeld.
Direct na de ingebruikname van de satelliet in 1995 werd voor het
eerst warm moleculair waterstof in het centrum van een sterrenstelsel
aangetoond door dr. Edwin Valentijn (werkzaam bij SRON en nu bij
NOVA-Kapteyn Instituut ) en dr. Paul van der Werf (Sterrewacht
Leiden). De meeste astronomen dachten dat dit gas te koud was of in
te kleine hoeveelheden voorkwam om te kunnen meten. Dezelfde
onderzoekers hebben nu voor het eerst dit gas ook in de buitenste
lagen van een sterrenstelsel aangetoond. Het gas bestaat uit wolken
met een temperatuur van zo'n 170 Kelvin en koelere wolken met een
temperatuur van zo'n 80 Kelvin. Deze hoge temperaturen had men niet
verwacht en het is ook nog niet duidelijk hoe zulke grote
hoeveelheden gas verhit worden. Met behulp van de temperatuur van het
gas kan ook de gasmassa berekend worden. De grootste verrassing van
het onderzoek was dat de massa van het waterstof heel dicht in de
buurt van de berekende ontbrekende massa komt. De massa is dus altijd
aanwezig geweest maar nog nooit eerder gemeten. Moleculair waterstof
zendt namelijk een zwak signaal uit wat alleen met ISO kan worden
waargenomen.
Het onderwerp van de ontbrekende of donkere materie in het heelal
heeft sterrenkundigen al jarenlang bezig gehouden. Bepalingen van de
massa's van sterrenstelsels gebaseerd op gemeten draaisnelheden van
de sterren en het gas in deze stelsels, toonden aan dat er iets niet
klopte. De massa was namelijk veel groter dan men kon verklaren op
grond van het gecombineerde gewicht van de sterren en het
interstellaire stof aanwezig in het sterrenstelsel. Oftewel een groot
deel van de massa in het sterrenstelsel was dus niet zichtbaar of
ontbrak zogezegd. De nieuwste analyses wijzen erop dat in de schijf
van het sterrenstelsel NGC 891 deze donkere materie uit moleculair
waterstof bestaat.
NGC 891 is een sterrenstelsel dat op zijn kant staat en zo'n 30
miljoen lichtjaren van ons vandaan. Op acht verschillende plekken is
er gemeten: van het centrum van het stelsel tot in de buitenste
lagen. De aanwezigheid van moleculair waterstof in de buitenste lagen
is tot nu toe alleen voor dit sterrenstelsel aangetoond. Toch denken
de onderzoekers dat de resultaten ook toepasbaar zijn op andere
sterrenstelsels, omdat NGC 891 een gewoon sterrenstelsel is dat veel
op ons zonnestelsel lijkt. De resultaten van dit onderzoek zullen in
augustus gepubliceerd worden in het "Astrophysical Journal - Letters".
ISO heeft van 1995 tot en met 1998 talloze astronomische waarnemingen
gedaan. Aan boord van ISO was een speciale spectrometer, de SWS
(Short-Wavelength Spectrometer), om infrarood licht te analyseren.
Deze spectrometer is uniek in zijn soort en werkt bij een temperatuur
dicht bij het absolute nulpunt (3K). De SWS is vooral geschikt om
spectrale lijnen waar te nemen in het golflengte gebied tussen 2,4 en
45 micrometer. Vanaf de aarde kan dit infrarode licht niet
waargenomen worden omdat het in de atmosfeer wordt geabsorbeerd. De
SWS is ontwikkeld en gebouwd door SRON in samenwerking met het Duitse
Max-Planck Instituut in Garching.
Nadere informatie:
Specifieke informatie over dit onderzoek:
dr. Edwin Valentijn
tel. 050-3634011
fax. 050-3636100
valentyn@astro.rug.nl
dr. Paul Wesselius
tel. 050-3634038
fax. 050-3634033
P.R.Wesselius@sron.nl
Wetenschappelijke artikelen en illustraties
(gif format) op http://www.astro.rug.nl/~valentyn/h2.html
Stichting Ruimte Onderzoek Nederland (SRON) is een instituut van de
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en
heeft vestigingen in Utrecht en Groningen.
Nadere informatie over
SRON activiteiten:
drs. Margje Voeten
tel. 030-2538593
fax.
030-2540860
M.M.Voeten@sron.nl
drs. Gerard Cornet
tel. 030-2535702
G.Cornet@sron.nl
Op de SRON
internetsite: http://www.sron.nl
Utrecht, 18 augustus 1999
ISO satelliet detecteert signaal van ontbrekende materie
