KiDS laat model voor koude donkere materie toch niet wankelen

De gegevens van 41 miljoen sterrenstelsels brengen het kosmologisch standaardmodel toch niet aan het wankelen. Tot die, voor henzelf verrassende conclusie, komt een internationaal team van onderzoekers met daarbij Koen Kuijken (Universiteit Leiden). De sterrenkundigen publiceren hun bevindingen deze week op een congres en in vijf artikelen in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics. In 2020, op basis van voorlopige data, dachten de onderzoekers nog dat het heelal tien procent gelijkmatiger was dan voorspeld.

De Kilo-Degree Survey observeerde acht jaar in detail drie gebieden aan de zuidelijke hemel. (c) R. Reischke, K.Kuijken, B.Giblin en het KiDS-team
De Kilo-Degree Survey observeerde acht jaar in detail drie gebieden aan de zuidelijke hemel. (c) R. Reischke, K.Kuijken, B.Giblin en het KiDS-team

De Kilo-Degree Survey (KiDS) verzamelde acht jaar lang gegevens van de zuidelijke hemel met behulp van de Europese VLT Survey Telescoop in Chili. Onlangs werd de volledige dataset, de KiDS-Legacy, gepubliceerd en nu komen de onderzoekers met hun definitieve bevindingen.

"De resultaten zijn onverwacht," zegt projectleider van KiDS Koen Kuijken (Universiteit Leiden). "Waar we tot nu toe steeds een 'tension', een spanning, vonden met het standaardmodel van de kosmologie past alles nu ineens precies."

Kuijken duidt onder andere op een eerdere KiDS-analyse uit 2020 die het standaardmodel deels in twijfel trok.

Tekst gaat verder na video.

Deze video toont de locaties van de KiDS-data (de gekleurde gebieden) op de hemelbol. De gebieden zijn opgebouwd over acht jaar vanaf de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili. De kleur geeft de verdeling van (vooral donkere) materie aan die het team gemeten heeft aan de hand van zwaartekrachtslenzen. De zwart-wit kleur op de achtergrond laat de verdeling van stof in onze Melkweg zien (gemeten met de Planck satelliet). De KiDS-gebieden zijn zo gekozen dat ze dit stof vermijden. (c) R. Reischke, K.Kuijken, B.Giblin en het KiDS-team. Visual extinction map: ESA, Planck Collaboration [YouTube]

Betere methoden, simulaties, kalibratie
“Dat het resultaat nu zo sterk afwijkt van onze eerdere analyses kwam als een verrassing, maar is met terugwerkende kracht wel te verklaren.” zegt Angus Wright van de Ruhr Universiteit Bochum (Duitsland). Hij is eerste auteur van drie van de vijf publicaties die binnenkort verschijnen.

De onderzoekers analyseerden de volledige KiDS-dataset met verbeterde methoden, nieuwe computersimulaties en betere kalibratiegegevens. En nu komen de resultaten overeen met het zogeheten Lambda-cold-dark-matter-model.

OmegaCAMDe OmegaCAM vormt het hart van de VLT Survey Telescoop waarmee de waarnemingen zijn gedaan. Deze groothoekcamera van 770 kilo heeft 32 ccd-detectors die bij elkaar foto's maken van 268 megapixels. De camera is mede onder Nederlandse leiding ontwikkeld. (c) ESO/INAF-VST/OmegaCAM/O. Iwert [hoge resolutie]

KiDS-gebiedenDe Kilo-Degree Survey observeerde acht jaar in detail drie gebieden aan de zuidelijke hemel. De onderzoekers gebruikten de gegevens vervolgens om de verdeling van materie te schatten. Gebieden met een bijzonder hoge dichtheid aan materie zijn rood gemarkeerd, gebieden met een bijzonder lage dichtheid blauw. In het midden is een deel van de kaart uitgelicht en vergeleken met de grootte van de volle maan. (c) R. Reischke, K.Kuijken, B.Giblin en het KiDS-team [hoge resolutie]

Dit bericht is gebaseerd op een persbericht van de Ruhr-Universität Bochum.