17 augustus 2017

Sterrenkundigen brengen met Hubble verdeling donkere materie gedetailleerd in beeld

De verdeling van de donkere materie in MACSJ0416. Hogere pieken betekent meer donkere materie.

Sterrenkundigen van de Yale Universiteit hebben met behulp van de ESA/NASA Hubble ruimtetelescoop de verdeling van donkere materie in drie clusters van sterrenstelsels nauwkeurig in beeld gebracht. Het Yale team, dat onder leiding stond van Priyamvada Natarajan, maakte gebruik van de gegevens van het Hubble Space Telescope Frontier Fields project, waarbij vele clusters van sterrenstelsels werden gefotografeerd. Natarajan’s team keek daarbij naar drie clusters in het bijzonder, Abell 2744 (roodverschuiving z=0.308), MACSJ0416, (z=0.396) en MACSJ1149 (z=0.543). De donkere materie in die clusters, die ongeveer 80% vormt van alle aanwezige materie (donkere materie + gewone materie), is niet zichtbaar, zelfs voor de Hubble ruimtetelescoop niet. Maar wat Hubble wel kan zien zijn de zwaartekrachtslenzen, waarbij licht van achter de cluster liggende sterrenstelsels wordt afgebogen tot lichtboogjes, doordat de massa van de clusters de hun omringende ruimte kromt.

Zo ontstaan zwaartekrachtslenzen

Uit die zwaartekrachtslenzen kon Natarajan c.s. afleiden hoe de donkere materie verdeeld is over de clusters. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan de donkere materie in de drie clusters, eind februari gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Bron: Yale.

Reacties

  1. Zucht.
    Alweer.

  2. richard hoejenbos zegt:

    Inderdaad ! Diepe zucht..wordt een beetje moe van al die DM sprookjes. Deze hele DM theorie is slechts een papieren oefening. Nog nooit 1 snipper bewijs voor gezien.

  3. Ik vraag me na 20 pagina´s af waar het onderscheid zit tussen DM en clusters massive black holes in Abell die je ook niet ziet. En als onze melkweg zelf veel DM bezit, hoe kunnen we dan zeker zijn dat alles wat we waarnemen buiten onze melkweg ook inderdaad op die locatie zit als het licht ook door onze eigen DM wordt afgebogen 🙂

  4. rob heijd zegt:

    Telkens richt men zijn of haar vergrootglas op de DM! Alsof het brandpunt van de astronomie precies op het ongrijpbare ligt…. Als ze maar de juiste lens gebruiken!

  5. @Richard er is genoeg bewijs voor DM en dat zijn niet enkel snippers. Zie https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter#Observational_evidence voor diverse bewijzen. Afwijzen van de DM theorie mag uiteraard, maar dan moet je met alternatieven komen om diverse waarnemingen te verklaren, zoals de vlakke galactische rotatiecurves, de zwaartekrachtslenzen en de pieken in de powerspectra van de kosmische microgolf-achtergrondstraling.
    @Nico supermassieve zwarte gaten hebben te weinig massa om de benodigde hoeveelheid massa in de clusters te verklaren. Neem het Melkwegstelsel. Dat heeft pakweg 200 miljard zonsmassa aan gewone massa en 1000 miljard zonsmassa aan DM (even bij benadering). Met die hoeveelheid kan de waargenomen rotatiecurve goed verklaard worden. En hoe zwaar is het superzware zwarte gat, Sgr A*, in de kern van de Melkweg? ‘Slechts’ 4,3 miljoen zonsmassa, te weinig om de DM te verklaren. Dat geldt ook voor de superzware zwarte gaten in de kernen van de sterrenstelsels in de drie clusters: die zijn te licht om de benodigde hoeveelheid DM te verklaren.

  6. @ Mies, Richard, Nico, Rob:

    Goed hoor, ik loop ook niet over van enthousiasme voor de vaststelling dat zowat 95% van de massa/energie van het heelal “donker” is, m.a.w. onzichtbaar voor alle ogen die we hebben. Ik vind het zelf ook frustrerend dat we, met alles wat de wetenschap al heeft gekund en kan, nog maar 5% van het geheel in de smiezen hebben. Maar zoals Arie al aangaf, er zijn nogal wat dingen die het donkerematerieverhaal ondersteunen en/of die we anders niet kunnen verklaren, en als je het allemaal maar niks vindt zonder iets in de plaats te stellen of ten minste te motiveren waarom je het niks vindt, dan stelt dat ook niks voor.

    Voor wat het waard is, ik las onlangs nog een artikeltje* waarin een mogelijke verklaring wordt geopperd: supersymmetrie, oftewel SUSY, in een variant die nog niet is afgeschreven maar ook nog niet proefondervindelijk kan worden aangetoond, want de “huidige detectoren zijn nog niet gevoelig genoeg om dit theoretische model te kunnen testen”. Dat is makkelijk zat als antwoord, maar het is ook wel zo dat ontdekkingen allerhande afhankelijk zijn van de capaciteit van onze detectoren en dat we voor sommige dingen nu eenmaal veel geduld zullen moeten opbrengen. Dat is niet leuk, maar het bewijst ook niet dat onze voorlopige aannames “sprookjes” zijn.

    * https://newscientist.nl/nieuws/als-meest-waarschijnlijke-theorie-klopt-vinden-we-donkere-materie-komende-jaren/

  7. Er is geen enkel bewijs voor DM. Alles is afgeleid, geconcludeerd, verondersteld. Maar er is geen snipper direct bewijs. Men zoekt naar een deeltje waaruit DM kan bestaan. En al 30 jaar is er niks gevonden. Het wordt tijd dat men open voor gaat staan voor de gedachte, dat er iets anders aan de hand is.

    Mies

  8. Dat kun je van veel dingen zeggen. Het aantal jaren dat een deeltje “nog niet gevonden” is, zegt absoluut niets over z’n (al dan niet) bestaan. Het Higgs-deeltje kreeg na 30 jaar het epitheton “God Particle” omdat het maar niet gevonden kon worden. Volgens jou had men de theorie toen overboord moeten zetten. En het idee van een grote unificatietheorie mag ook op de schop, want daar werkte Einstein al aan en die is al meer dan twee keer 30 jaar dood.
    Open staan voor iets anders? Ik denk niet dat dat niet gebeurt. Maar ook daar: “geen snipper direct bewijs”. Lijkt mij niet beter dan donkere materie.

  9. evandijkenevandijken zegt:

    Als DM dan kennelijk tóch moet bestaan, zijn er dan ideeën waar aan zo’n deeltje natuurkundig/chemisch moet voldoen?

    • In ieder geval dat het wel reageert op de zwaartekracht, de vierde en zwakste natuurkracht. Als DM dat niet zou dan zouden we er ook niet de zwaartekrachtseffecten van merken.

  10. Wybren de Jong zegt:

    Ik vind die pieken vreemd. Ik zou meer een gladde heuvel verwachten, dan zoveel pieken. Want als donkere materie overal doorheen vliegt, ook door andere donkere materie, dan blijft het niet op één plek hangen, maar dan vliegt het gewoon door.

    • Volgens mij is het niet zozeer een grafische voorstelling van waar de DM zit, maar een 3D grafiek die de zwaartekracht, en waar deze piekt, laat zien. Dus niet een XY grafiek maar een XYZ grafiek. Het bolvormige XZ vlak is waar de DM zit, met hier en daar hogere concentraties, en in de Y richting de sterkte van de zwaartekracht boven die regio, zichtbaar als de pieken.

  11. Hét grote verschil tussen de tocht die heeft geleid tot de ontdekking van Higgs, en DM-deeltjes is dat Peter Higgs al ruim ervoor theoretisch had aangetoond dat het deeltje moest bestaan. Dat is bij het DM-deeltje niet het geval. Het wachten was bij het Higgs-boson op een versneller die de benodigde energie kon leveren.
    Er is geen enkel theoretische onderbouwing die aangeeft hoe zwaar het DM deeltje moet zijn, wat zijn spin, of polariteit is, of middels welk mechanisme het interactie heeft met andere materie. Let wél : onderbouwing. Er zijn tot op dit moment alleen maar aannames, gebaseerd op waarnemingen.

    BTW, SUSY is zo goed als dood.

    Mies.

  12. Het grootste bewijs voor Donkere Materie
    is wel de discussie over Zwarte Piet 🙂

  13. Theoretisch aangetoond betekent nog niet proefondervindelijk bewezen. Ik vind dat een achteraf-redenering: dat het Higgs niet gevonden zou worden en de theorie op de schop moest, had óók gekund. Als er morgen een DM-deeltje wordt gevonden, lijken de aanwijzingen vooraf (die jij nu nadrukkelijk negeert, want je zwijgt oorverdovend over wat er dan wel aan de hand zou kunnen zijn) plots ook heel wat overtuigender en voorspellender.

    Over SUSY. 1) Ik gaf maar een voorbeeld (het hoeft niet per se SUSY te zijn, en als het geen SUSY is, betekent dat nog niet dat er géén DM-deeltje bestaat), 2) ik gaf zelf al de status van SUSY aan (“een variant die nog niet is afgeschreven”, m.a.w. vele – maar niet alle – zijn dat wel), 3) een groep deeltjesfysici van onder andere de Radboud Universiteit in Nijmegen denkt anders over jouw “zo goed als dood”-doener (zie het eerder geciteerde artikel), terwijl jij wel ‘onzin’ roept, maar daartegenover niet de minste ‘zin’ plaatst, 4) ik ben zelf ook niet zo’n fan van SUSY, want het impliceert een hele reeks nieuwe deeltjes (waarvan tot nu toe ook niets gevonden), en hoe meer, hoe minder elementair, 5) je mag het nog zo shaky vinden, maar DM is voorlopig de ‘beste’ verklaring die we hebben, en bij gebrek aan beter is het vooralsnog voorbarig om het af te schrijven (wat niet betekent dat je niet elders mag zoeken, wat ook gebeurt i.t.t. wat jij suggereert).

    Wat mij – speculeergewijs – intrigeert, is dat we twee donkere dingen hebben (om, desgevallend, van alle extra SUSY-deeltjes nog te zwijgen): donkere materie en donkere energie. De eerste trekt aan, de ander stoot af. Het zou mij niet verwonderen mocht er uiteindelijk één verklaring zijn voor beide (samen)…

  14. Your Logic is flawed, HC.

    MCN Mies.

  15. So convincing, Mies.

Laat wat van je horen

*