Nieuwe resultaten met de Hubble Ruimtetelescoop hebben bevestigd dat de donkere kern van de gigantische cluster van botsende sterrenstelsels Abell 520 inderdaad bestaat uit donkere materie. De cluster blijft daarmee een buitenbeetje. In soortgelijke kosmische schrootwolken blijven gewone materie (gas en sterren) en donkere materie in elkaars nabijheid, ook na een zware botsing. Het onderzoeksteam, met onder anderen Henk Hoekstra van de Universiteit Leiden, presenteert het resultaat vandaag in The Astrophysical Journal.
In 2007 werd de donkere kern van Abell 520 voor het eerst afgeleid door opnamen met NASA’s röntgentelescoop Chandra te vergelijken met waarnemingen van de Hawaïaanse CFHT en Subaru-telescopen. Toen werd het door velen voor onmogelijk gehouden dat gewone materie en donkere materie hun wegen scheidden. “De meest voor de hand liggende verklaring was dat we hier met ruis in de data te maken hadden”, licht coauteur Henk Hoekstra (Sterrewacht Leiden) toe. Meteen werd daarom gesuggereerd om vervolgwaarnemingen te doen met de Hubble-telescoop en die hebben het onverklaarbare resultaat nu dus bevestigd.
“Het resultaat is een raadsel”, zegt teamleider James Jee van de Universiteit van Californië. “De donkere materie gedraagt zich niet zoals voorspeld, en het is niet duidelijk wat hier aan de hand is. Theorieën over de vorming van sterrenstelsels en donkere materie kunnen mogelijk uitsluitsel geven.”
Het bestaan van donkere materie werd 80 jaar geleden voor het eerst voorspeld. Het is omschreven als de lijm van het heelal. Sterren zouden door hun eigen snelheid uit hun stelsel vliegen zonder de extra zwaartekracht van donkere materie. Het grootste deel van de massa van het heelal bestaat uit donkere materie, maar waar de onzichtbare donkere materie zelf precies uit bestaat, is niet bekend. Dat het bestaat, wordt afgeleid uit de zwaartekrachtsinvloed die het heeft op gewone materie.
Op de eerdere opnamen van Abell 520 was te zien dat de kern van het systeem bestaat uit een concentratie van donkere materie en heet gas. Maar sterrenstelsels die normaal gesproken in de buurt van de donkere materie zichtbaar zijn, ontbreken.
De astronomen hebben slechts één ander voorbeeld van recent gefuseerde clusters, de Bullet Cluster. Daar is de donkere materie ook in kaart gebracht, en die gedraagt zich wel volgens de voorspellingen. “We hebben meer voorbeelden nodig om dit verschil in gedrag te verklaren”, aldus Hoekstra. De groep wil nu met een computersimulatie de botsing reconstrueren om het raadsel op te lossen.
Meer afbeeldingen op de Hubble-website
Nieuwe Hubble-opnamen bevestigen de ‘onverklaarde’ donkere kern van Abell 520
