Astronomen ontdekken ‘schommelende’ sterrenstelsels

[univers]

Abell S1063, a galaxy cluster, was observed by the NASA/ESA Hubble Space Telescope as part of the Frontier Fields programme. The huge mass of the cluster acts as a cosmic magnifying glass and enlarges even more distant galaxies, so they become bright enough for Hubble to see.
Credit:NASA, ESA, and J. Lotz (STScI)

De helderste stelsels in clusters van sterrenstelsels maken een schommelbeweging ten opzichte van het massamiddelpunt van de cluster. Dat blijkt uit waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop. De ontdekking komt als een verrassing: ze is in strijd met het standaardmodel voor de donkere materie in het heelal. Iets meer dan een kwart van de totale hoeveelheid massa en energie in het heelal bestaat uit donkere materie. Over de aard van deze niet rechtstreeks waarneembare vorm van materie bestaat nog veel onduidelijkheid. Ze verraadt haar bestaan alleen door de zwaartekracht die zij op haar omgeving uitoefent. Waarnemingen laten zien dat sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels zijn omgeven door grote hoeveelheden donkere materie. Astronomen denken dat grote clusters zijn ontstaan door ‘fusies’ van kleinere groepen sterrenstelsels. Zo’n samenvoeging is een turbulente aangelegenheid, maar als de uiteindelijke cluster eenmaal tot rust is gekomen, zou het grote heldere stelsel dat in het centrum ervan te vinden is stil moeten staan ten opzichte van het massamiddelpunt van de cluster. Het zou in bedwang worden gehouden door de enorme zwaartekrachtsinvloed van de donkere materie in de cluster. Nieuwe waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop laten echter zien dat de centrale stelsels van ‘rustige’ clusters zich tot wel 40.000 lichtjaar naast het massamiddelpunt kunnen bevinden. Dat betekent dat ze niet in rust kunnen zijn ten opzichte van het massamiddelpunt, maar ten opzichte daarvan een schommelbeweging maken. Volgens de onderzoekers is het denkbaar dat het effect wordt veroorzaakt door een nog onbekend astrofysisch verschijnsel. Zo niet, dat moet de verklaring worden gezocht bij de aard van de donkere materie, die zich in dat geval niet volgens het standaardmodel kan gedragen. Dat model voorspelt dat donkere materie bestaat uit relatief langzaam bewegende deeltjes die elkaar en andere deeltjes niet beïnvloeden, behalve dan via de zwaartekracht die zij op elkaar uitoefenen. (EE)


This image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope shows the galaxy cluster MACS J1206. Galaxy clusters like these have enormous mass, and their gravity is powerful enough to visibly bend the path of light, somewhat like a magnifying glass.

Pan across the galaxy cluster Abell S1063
https://www.youtube.com/watch?v=pgQc8gSIMjI

Pan across Abell 383
https://www.youtube.com/watch?v=TXQzics-rAk

Pan across MACS 1206
https://www.youtube.com/watch?v=PB4YzgHomdM

http://www.spacetelescope.org/news/heic1718/