Astronomen van onder meer ASTRON, het Kapteyn Instituut (RuG) en het Massachusetts Institute of Technology (MIT), VS, hebben een donker dwergsterrenstelsel ontdekt op 10 miljard lichtjaar afstand van de aarde. Het is het tweede en meest ver weg gelegen dwergsterrenstelsel dat ooit buiten ons eigen sterrenstelsel is ontdekt. Het resultaat wordt vandaag online gepubliceerd bij Nature.
Sterrenkundigen denken dat sterrenstelsels zoals de Melkweg over een periode van miljarden jaren zijn gevormd door de samensmelting van kleinere sterrenstelsels. De verwachting is dat er veel van die dwergsterrenstelsels verspreid rondom de Melkweg te vinden zijn. Maar omdat deze kleine, overgebleven stelsels amper worden waargenomen, concluderen astronomen dat ze maar heel weinig sterren bevatten en wellicht helemaal bestaan uit donkere materie.
Het dwergsterrenstelsel dat nu is ontdekt, is een satellietstelsel, wat betekent dat het zich aan de randen van een groter sterrenstelsel bevindt. “Het stelsel heeft om meerdere redenen weinig tot geen sterren gevormd en is daarom donker gebleven”, zegt eerste auteur Dr. Simona Vegetti, sterrenkundige bij ASTRON in het Helena Kluyver programma, en Pappalardo Fellow bij MIT.
Het heelal zou voor ongeveer 25% uit donkere materie moeten bestaan. Maar omdat de donkeremateriedeeltjes geen licht absorberen of uitstralen, zijn ze tot nu toe heel moeilijk waar te nemen en te identificeren.
Computermodellen geven aan dat de Melkweg ongeveer 10.000 kleine satellietsterrenstelsels bevat, maar slechts 30 zijn ook echt waargenomen. “Het kan zijn dat veel van deze sterrenstelsels van donkere materie zijn gemaakt en daardoor dus lastig te detecteren zijn, of er is een probleem met onze ideeën over de vorming van sterrenstelsels”, zegt Vegetti.
Het team gebruikte zogeheten zwaartekrachtslenzen, waarbij van twee stelsels die in dezelfde richting liggen de dichtstbij gelegen als lens fungeert, om naar deze donkere, dwergsterrenstelsels te zoeken. Prof. Leon Koopmans van het Kapteyn Instituut in Groningen: "We hebben hiermee niet alleen een methode in handen om voorspellingen van het ‘koude donkere materie model’ te kunnen testen, maar we hebben ook een dergelijk donker dwergsterrenstelsel ontdekt, maar liefst honderden keren verder weg dan de satellietstelsels in de Lokale Groep.”
De onderzoekers gebruikten voor hun waarnemingen de Keck-II Telescoop in Hawaii, waarbij ze toegang hadden tot speciale optische apparatuur die scherpe beelden van de hemel kan maken. Ze willen dezelfde methode gebruiken om meer dwergsterrenstelsels in andere delen van het universum op te sporen, om zo meer te weten te komen over het gedrag van donkere materie.
“We hebben nu één donker dwergsterrenstelsel gevonden, maar stel dat we er niet genoeg vinden - in dat geval moeten we de eigenschappen van donkere materie aanpassen”, zegt Vegetti. “Of we vinden net zoveel sterrenstelsels als in onze simulaties. Dat zou betekenen dat donkere materie precies de eigenschappen heeft die wij denken dat het heeft.”
ASTRON
Ver, donker dwergsterrenstelsel ontdekt
