Saturn Nebula's Splendid Rings Gevangen in nieuwe afbeeldingen, video

NASA's Hubble-ruimtetelescoop heeft nieuw bewijs blootgelegd dat sterrenstelsels zijn ingebed in en beschermd door halo's van donkere materie, de onzichtbare vorm van materie die verantwoordelijk is voor het grootste deel van de massa van het universum.

Donkere materie is onzichtbaar en niemand weet zelfs wat het is, maar het wordt duidelijk door het feit dat sterrenstelsels überhaupt bij elkaar blijven. Een onzichtbare substantie sluimert in de ruimte - geconcentreerd in sterrenstelsels - en genereerde zwaartekracht in hoeveelheden die ver uitstegen boven de zichtbare materie.

Peering in het tumultueuze hart van het nabijgelegen Perseus-sterrencluster (250 miljoen lichtjaar verwijderd), ontdekte Hubble een grote populatie van kleine sterrenstelsels die intact zijn gebleven, terwijl grotere sterrenstelsels rondom hen uit elkaar worden gescheurd door de aantrekkingskracht van naburige sterrenstelsels.

"We waren verrast om zoveel dwergstelsels te vinden in de kern van dit cluster die zo glad en rond waren en helemaal geen bewijs van enige verstoring hadden", zei astronoom Christopher Conselice van de Universiteit van Nottingham in Engeland, en leider van de Hubble-waarnemingen. "Deze dwergen zijn heel oude melkwegstelsels die al lang in het cluster zitten, dus als iets hen zou verstoren, zou het nu al gebeurd zijn, het moeten heel donkere materie-gedomineerde sterrenstelsels zijn."

De dwergstelsels hebben mogelijk nog hogere hoeveelheden donkere materie dan spiraalstelsels zoals onze Melkweg.

"Met deze resultaten kunnen we niet zeggen of de donkere materie van de dwergen hoger is dan in de Melkweg," zei Conselice. "Hoewel, het feit dat spiraalstelsels worden vernietigd in clusters, terwijl de dwergen dat niet zijn, suggereert dat dat inderdaad het geval is."

De resultaten van de observaties worden gedetailleerd weergegeven in de editie van 1 maart van het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.

Voor het eerst voorgesteld ongeveer 80 jaar geleden, wordt donkere materie verondersteld de "lijm" te zijn die sterrenstelsels bij elkaar houdt. Astronomen suggereren dat donkere materie een vitale "steiger" voor het universum vormt, en een raamwerk vormt voor de vorming van sterrenstelsels door aantrekkingskracht van de zwaartekracht.

Eerdere studies met Hubble en NASA's Chandra X-ray Observatory vonden bewijs van donkere materie in hele clusters van sterrenstelsels zoals de Bullet Cluster. De nieuwe Hubble-waarnemingen gaan verder met het zoeken naar donkere materie in individuele sterrenstelsels.

Omdat donkere materie niet kan worden gezien, detecteren astronomen zijn aanwezigheid via indirect bewijs. De meest gebruikelijke methode is het meten van de snelheden van individuele sterren of groepen van sterren terwijl ze willekeurig in de melkweg bewegen of terwijl ze rond de melkweg roteren. Maar de Perseus-cluster is te ver weg voor telescopen om individuele sterren op te lossen en hun bewegingen te meten.

In plaats daarvan ontwikkelden Conselice en zijn team een ​​nieuwe techniek voor het blootleggen van donkere materie in deze dwergsterrenstelsels door de minimale massa te bepalen die de dwergen moeten hebben om hen te beschermen tegen verstoring door de sterke getijtrek van de zwaartekracht van grotere sterrenstelsels.