Chandra stuit op donkere materie-mysterie

NASA’s röntgensatelliet Chandra heeft een gigantische botsing waargenomen in een cluster van sterrenstelsels, Abell 520 in het sterrenbeeld Orion, die afwijkt van eerder waargenomen botsingen (zie bijvoorbeeld m’n blog over Abell 576). In alle waargenomen botsingen is een interactie te zien tussen gewone materie, zowel in de vorm van heet gas (rood in de compositiefoto) als van sterren geconcentreerd in sterrenstelsels (geel/oranje), en donkere materie (blauw). De overeenkomst tussen de botsing in Abell 520 en de eerder waargenomen botsingen in Abell 576 en de Bulletcluster1 is dat bij de botsing de sterrenstelsels compleet door elkaar zijn gevlogen, als ware het spookstelsels. Ook is er bij alle botsingen sprake van een grote afstand tussen de plaats waar het hete gas (bij plaats nr. 3) zich bevindt en de plek waar de sterrenstelsels zijn (bij plaats nr. 2 en 5). Tot zover de overeenkomsten. Maar er is ook een duidelijk verschil gezien door Chandra in Abell 520:  een concentratie van donkere materie in de cluster, die op basis van vernuftige technieken ‘zichtbaar’ kan worden gemaakt, bevindt zich op dezelfde plek als het het centrum van het hete gas (bij plaats nr. 3).  Ook is er een plaats waar veel sterrenstelsels zijn, maar weinig donkere materie (bij nr. 5). En dat is vreemd, want tot nu toe ging men er van uit dat gewone materie en donkere materie altijd in elkaars nabijheid blijven, ook na een zware botsing van sterrenstelsels. Die nabijheid is er in Abell 576 en de Bulletcluster, maar minder in Abell 520.

De sterrenkundigen zijn uiteraard direct aan het filosoferen gegaan wat de scheiding van gewone en donkere materie in Abell 520 kan hebben veroorzaakt. Ze komen op twee mogelijke verklaringen uit:

1. Door een ingewikkelde vorm van gravitationele slingerbewegingen zijn de gewone en donkere  materie toch gescheiden van elkaar;
2. Donkere materie reageert niet alleen via zwaartekracht op zichzelf en op gewone materie, maar er is nog een onbekende manier waarop donkere materie op zichzelf reageert;

De laatste verklaring maakt wel een wijziging noodzakelijk van de huidige theorieën van donkere materie en dat is niet iets waar men echt op zit te wachten. Maar goed, dat zullen de dames/heren theoretici binnenkort wel uit gaan maken. Een artikel over Abell 520 van een groep sterrenkundigen onder leiding van A. Mahdavi (Universiteit van Victoria, Canada) verschijnt binnenkort in het vakblad The Astrophysical Journal. Liefhebbers kunnen het artikel hier alvast doornemen. Hiernaast nog een ‘gewone’ foto van Abell 520, zonder de labels. Op de website in de bron zijn ook diverse animaties van de botsing die zich heeft afgespeeld in Abell 520 te vinden. Bron: Chandra/Harvard.

1. Ook bekend als 1E0657-56. [↩]