Donkere sterrenstelsels zijn gestript van hun zichtbare massa

In het heelal komen donkere sterrenstelsels voor, die bijna niet opvallen omdat ze bijna geen ‘gewone’ zichtbare massa hebben, maar wel veel donkere materie. Sterrenkundigen praten over donkere dwerg-spheroïden en alleen de exemplaren dicht bij de Aarde zijn (met veel moeite) waargenomen. Ons eigen Melkwegstelsel is ook omgeven door dwergstelsels, van zowel de zichtbare als de donkere variant. Volgens het kosmologische ?CDM model zouden er meer donkere dan gewone dwergstelsels moeten zijn. Sterrenkundigen noemen deze onevenwichtigheid in de frequentie van beide soorten dwergstelsels het ‘vermiste satellietprobleem’. Een team sterrenkundigen onder leiding van Stelios Kazantzidis (van het Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, onderdeel van de Stanford Universiteit) heeft nu een verklaring gevonden voor dit probleem. Gisteren hebben ze daarover een artikel gepubliceerd in het Britse wetenschappelijke tijdschrift Nature. Kazantzidis hebben met zware computers simulaties uitgevoerd en daarbij kwam aan het licht dat de donkere dwerg-spheroïden ontstaan als gewone dwergstelsels, dus met sterren, gas en stof. Maar op een gegeven moment komen ze in de aantrekking van zwaardere broers (zoals ons eigen Melkwegstelsel of de Andromedanevel). Vanaf dat moment zullen door schokgolven en getijdenwerking de dwergstelsels ‘gestript’ worden van hun zichtbare materie. Zo’n tien miljard jaar geleden zullen de dwergstelsels ook een soort van stralingsdruk ervaren hebben die afkomstig was van de kosmische ultraviolette achtergrondstraling. Die straling is anno 2007 door de uitdijing van het heelal afgekoeld tot een straling die in het microgolfgebied zichtbaar is, maar kort na de Big bang was de straling nog heet en daarom was ‘ie te vinden in dat ultraviolette gedeelte van het spectrum. In hun elliptische baan om de grote sterrenstelsels heen ondervonden de dwergstelsels die ultraviolette straling als een soort van wind en dat zorgde er voor dat gas en stof ‘wegbliezen’. En zo kwam het dat de dwergstelsels door de getijdewerking hun meeste sterren verloren en door de ultraviolette straling het gas en stof. De donkere materie daarentegen merkt niets van de stralingsdruk en de getijdewerking was ook te gering om invloed uit te oefenen. De donkere materie bleef dus achter. Kortom: de meeste dwergstelsels ondergingen een gedaantewisseling en veranderden van een zichtbaar dwergstelsel in een donkere stelsel.

Op de simulatie hiernaast is de Melkweg links te zien, omgeven door heldere punten, de donkere dwergstelsels ^[1]in werkelijkheid uiteraard niet helder; het is maar een simulatie. Dat stelt de huidige situatie voor. Rechts één van die dwergstelsels in de verschillende stadia van z’n bestaan van kort na de Big Bang tot 10 miljard jaar later. De figuur links is 260 kiloparsec doorsnede, d.w.z. tien keer zoveel als de zichtbare diameter van de Melkweg. Zo, genoeg geschreven over dwergen, met hun kosmische vorm van extreme makeover 😉 . Ik ga nu weer naar de sterrenclub (Christiaan Huygens voor de niet-ingewijden), alwaar een waarneemavond op het programma staat. Mmmm, het weer ziet er in ieder geval veelbelovend uit. Zou het dan eindelijk een keer helder zijn? Bron: Stanford.