Astronomen gewoon identificeerde wat leek op een kosmische anomalie: een zwak sterrenstelsel met heel weinig zichtbaars ster wat volgens berekeningen 99,9 procent van zijn massa uitmaakt donkere materie. De overige 0,1 procent is conventioneel materiaal.
Dit sterrenstelsel, dat zich op ongeveer 300 miljoen lichtjaar afstand bevindt, is vrijwel onzichtbaar. Slechts vier bolvormige sterrenhopen, kleine concentraties van sterren die lijken op geïsoleerde omgevingen midden in de leegte, vallen op. Jarenlang werd de verzameling sterren in de Perseus-cluster als een onafhankelijk object beschouwd.
Nu, na diepgaande analyse, a Studie gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters levert sterk bewijs dat deze bolvormige sterrenhopen deel uitmaken van hetzelfde sterrenstelsel dat wordt gedomineerd door donkere materie. Dit sterrenstelsel, dat voorlopig CDG-2 (Dark Galaxy Candidate-2) heet, is het eerste sterrenstelsel dat alleen door zijn helderste fractie wordt gedetecteerd.
De auteurs verzamelden gegevens van HubbleEuclid Telescope en Subaru, drie van de krachtigste observatoria die er bestaan. De gecombineerde resultaten tonen zeer zwak licht rond de vier bolvormige sterrenhopen. Dit restlicht is een duidelijke signatuur van een onderliggend sterrenstelsel dat zo zwak is dat de drie telescopen het niet konden oppikken.
Meer dan op het eerste gezicht lijkt
Uit voorlopige analyses blijkt dat CDG-2 een totale helderheid heeft die overeenkomt met ongeveer 6 miljoen zonnen, waarbij vier bolvormige sterrenhopen ongeveer 16 procent van die helderheid voor hun rekening nemen, een ongewoon grote hoeveelheid. Deze verdeling geeft aan dat dit sterrenstelsel, ondanks zijn lage helderheid, een door de zwaartekracht gebonden systeem is, wat een zeer dichte halo van donkere materie impliceert. Astronomen schatten dat deze onzichtbare structuur 99,94 tot 99,98 procent van de totale massa van CDG-2 voor zijn rekening neemt.
Volgens de huidige modellen is donkere materie verantwoordelijk voor ongeveer 27 procent van de totale energiedichtheid van het universum en voor ongeveer 85 procent van de materie. Hoewel de exacte aard van donkere materie onduidelijk blijft, omdat deze geen licht uitzendt of reflecteert, concluderen wetenschappers het bestaan ervan op basis van de zwaartekrachteffecten op straling, zichtbare materie en de grootschalige structuur van de kosmos.
Donkere materie is zo wijdverspreid in sterrenstelsels dat de aanwezigheid ervan de stabiliteit en beweging van sterren in systemen als de Melkweg verklaart. De huidige modellen suggereren bijvoorbeeld dat ons sterrenstelsel is ingebed in een halo die voor ongeveer 90 procent uit donkere materie bestaat.
Het geval van CDG-2 is echter extreem: een sterrenstelsel met vrijwel geen sterren, vrijwel geheel omgeven door een onzichtbare halo. Systemen als deze, ‘donkere sterrenstelsels’ genoemd, beginnen in astronomische archieven te verschijnen. Naast hun zeldzaamheid waarderen wetenschappers ze omdat ze dienen als natuurlijke laboratoria voor het onderzoeken van de aard van donkere materie en het testen van huidige modellen van de vorming van sterrenstelsels.
Dit verhaal verscheen voor het eerst in KABEL in het Spaans en is vertaald uit het Spaans.
