Bestaan van donkere materie voor het eerst bewezen

Print
Wetenschappers hebben voor het eerst het bestaan van de donkere materie bewezen, zo hebben de Spiegel Online en gezaghebbende ruimtevaartsites bericht. De mysterieuze donkere materie, die totnogtoe enkel een theoretisch concept was, maakt zowat een vijfde van het universum uit.
Wie door een telescoop tuurt, ziet eigenlijk maar één ding: gewone materie, die uit de bekende atomen bestaat. Maar sinds de jaren dertig is bekend dat dit verre van alles kan zijn. Indien de kosmos enkel uit zichtbare materie zou bestaan, zou die in zijn huidige vorm niet kunnen existeren. Vandaar de theorie dat er donkere energie moet bestaan, goed voor 75 procent van alle materie, en donkere materie die twintig procent van de hele kosmische massa uitmaakt. Slechts de resterende vijf procent zou uit normale materie bestaan. Maar het was voor astronomen een pijnlijke situatie dat men voor het verklaren van de evolutie van het heelal een geheimzinnige substantie nodig had die niemand kon zien, zo vond Douglas Clowe van de Universiteit van Arizona. Hij zegt samen met collega's het eerste bewijs van het bestaan van de donkere materie te hebben gevonden.
Met de Chandra röntgentelescoop en andere kijkers leerde het team dat donkere en normale materie uiteen zijn gerukt door een geweldige botsing tussen twee grote clusters van sterrenstelsels. Na de Oerknal waarmee het heelal ontstond was dit de meest energierijke gebeurtenis in de kosmos, aldus teamlid Maxim Markevitch van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge.
In clusters van sterrenstelsels komt de gewone materie vooral in de vorm van sterren en hete gassen voor. Zij wordt door een veel grotere massa van donkere materie binnen de clusters gehouden. Zonder de donkere materie zouden de zich snel voortbewegende sterrenstelsels en de hete gassen snel hun eigen weg gaan. Het team loerde niet minder dan 100 uur met de Chandra naar sterrencluster 1E06557-56, die ook als "Kogelcluster" bekendstaat omdat hij een kogelvormige wolk van honderden miljoenen graden heet gas in zich heeft. De röntgenfoto's toonden aan dat die kogelvorm is veroorzaakt door een wind, die zelf het product is van een botsing aan hoge snelheid van een kleinere met een grotere cluster.
De vorsers schakelden daarop andere telescopen in zoals de Hubble en de Europese VLT in Chili om de locatie van de massa vast te stellen, via de techniek van de gravitationele lenzen waarbij volgens een voorspelling van de algemene relativiteitstheorie van Einstein de gravitatie van clusters het licht van daarachter gelegen sterrenstelsels ombuigt. Het gas werd afgeremd door een kracht zoals de wrijving in onze atmosfeer, zo bleek. De donkere materie integendeel niet. Want ze had geen interactie met zichzelf of gas, behalve door gravitatie. Derhalve heeft de gigantische botsing gewone en donkere materie uiteen gerukt.
Clowe en co zien daarin het bewijs van het bestaan van de donkere materie. Indien heet gas de massarijkste component zou zijn van de clusters zoals andere greavitatietheorieën vooropstelden, zou zo'n scheiding nooit zijn waargenomen, aldus het team.