16 december 2017

Gangbare heelalmodel met donkere materie en energie bevestigd door Dark Energy Survey

Verdeling van donkerte materie in de door DES waargenomen strook aan de hemel. Credits: Chihway Chang/University of Chicago/DES collaboration.

Sterrenkundigen hebben door onderzoek aan maar liefst 26 miljoen sterrenstelsels in het kader van de Dark Energy Survey (DES) het gangbare heelalmodel kunnen bevestigen, het zogeheten Lambda-CMD model, het heelal dat er van uit gaat dat er in het heelal naast gewone materie ook donkere energie (Lambda) en koude donkere materie (Cold Dark Matter, CDM) is. Bij DES maken ze gebruik van de 570-megapixel Dark Energy Camera, welke ontwikkeld is door Fermilab en die verbonden is aan de 4-meter Blanco telescoop van het Cerro Tololo Inter-American Observatoryium in Chili. Met die camera konden de sterrenkundigen afgelopen vijf jaren 26 miljoen sterrenstelsels waarnemen, die tot zeven/acht miljard lichtjaar van de aarde verwijderd zijn. Daarbij keken ze naar nauwelijks zichtbare zwaartekrachtslenzen rondom die stelsels, aan de hand waarvan men een indruk kreeg van de ‘ clumpiness’, zeg maar de ruimtelijke verdeling van de brokken (niet zichtbare) donkere materie in de buurt van die stelsels.

Een deel van de waargenomen sterrenstelsels met DES. Credits: (DES Collaboration).

Uit de waarnemingen blijkt dat zo’n 26% van de massa-energie in het heelal bestaat uit donkere materie en ruim 70% uit donkere energie – de rest is gewone materie. De verdeling van donkere materie en de hoeveelheid ervan is eerder ook gemeten door de Europese Planck-satelliet. Die deed dat niet door sterrenstelsels te bestuderen, maar de CMB, de cosmic microwave background, de koude achtergrondstraling, die over is van de straling die 380.000 jaar na de oerknal loskoppelde van de materie en die sindsdien is afgekoeld tot een temperatuur van 2,7 Kelvin. De metingen van DES aan de donkere materie verschillen licht van die van Planck, zoals te zien is aan de grafiek hieronder.

De 26 miljoen bestudeerde sterrenstelsels liggen in een strook die 1/30e van de gehele hemel inneemt, een strook die je in de afbeelding geheel bovenaan ziet. Daarin zijn de rode gebieden de plaatsen waar zich meer donkere materie bevindt, de blauwe gebieden minder. Sterrenkundigen denken dat de donkere materie als het ware het geraamte vormt van de grootschalige structuren in het heelal van sterrenstelsels en clusters van stelsels.

Voor de liefhebbers is hier alle informatie te vinden over de Y1-resultaten van DES. Bron: SLAC.

Reacties

  1. Ben Dijkhuis zegt:

    Ik blijf het concept van donkere materie toch iets geks hebben. Als ik het goed begrijp, wordt het bestaan louter indirect afgeleid uit de verdeling van een grote verzameling aan zwaartekrachtgebieden. Wat mijn boerenverstand te boven gaat, dat je ondanks de enorme aanwezigheid van dark matter, deze niet kan zien, voelen, of op een andere wijze direct kunt waarnemen. Dit grenst toch aan het onwaarschijnlijke?

  2. Ben Dijkhuis zegt:

    Sorry knullig neergeschreven: Ik blijf vinden, dat het concept van donkere materie toch iets geks heeft.

  3. abbreviated CDM

  4. Het kan natuurlijk ook zijn dat die optische distorsie veroorzaakt wordt doorprimordiale zwarte gaten, die we ook niet direct kunnen zien.
    NASA Scientist Suggests Possible Link Between Primordial Black Holes and Dark Matter.
    https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/nasa-scientist-suggests-possible-link-between-primordial-black-holes-and-dark-matter
    Onze eigen melkweg bevat ook DM, dat is te zien aan de afwijkende rotatiesnelheid van de 21 cm Waterstof lijn dat, zover we weten, niet gerelateerd is aan onze eigen Sagittarius A, ofwel er zijn misschien wel meerdere vormen van DM ??

Trackbacks

  1. […] De laatste survey die verscheen is die van de Dark Energy Survey (DES), waarvan augustus dit jaar de resultaten van het eerste jaar van onderzoek (Y1) verschenen. De resultaten van DES werden door de sterrenkundigen gecombineerd met twee andere onderzoeken, te […]

Laat wat van je horen

*