20 juni 2019

Subaru’s Hyper Suprime-Cam brengt donkere materie in vroege heelal in kaart

Japanse sterrenkundigen hebben met behulp van de Hyper Suprime-Cam, verbonden aan de Subaru telescoop op Hawaï, een begin gemaakt met het in kaart brengen van de verdeling van donkere materie in het vroege heelal. Het eerste resultaat is er al: in een gebied van 2,3 vierkante graad aan de hemel in de richting van het sterrenbeeld Kreeft (Cancer) hebben ze negen gebieden gevonden, waar zich een grote concentratie aan donkere materie bevindt. Elk van die concentraties bevat net zoveel materie als een cluster van sterrenstelsels, hetgeen ook blijkt uit waarnemingen met andere telescopen. In de afbeelding hierboven – dubbelklikken om te verhypersuprimeseren – zie je twee van die concentraties, een gebied dat 14 bij 9,5 boogminuut groot is. De donkere materie is is blauw-groen gekleurd, op de achtergrond zie je de sterrenstelsels in visueel licht (hier de foto zonder de donkere materie). Donkere materie is zelf niet te zien, zoals de naam ook al doet vermoeden, maar met de sinds maart 2014 actieve 870 miljoen pixels tellende HS-Cam kan men zien hoe het licht van ver verwijderde objecten wordt afgebogen door de niet zichtbare donkere materie op de voorgrond en door die afbuiging te meten kan men een indruk krijgen van de verdeling van donkere materie. Die afbuiging van licht door materie is honderd jaar geleden door Albert Einstein al voorgesteld.

Nu is ruim twee vierkante graad in beeld gebracht, maar met vervolgonderzoek wil men in een periode van vijf jaar maar liefst duizend vierkante graad in beeld brengen. Dan hoopt men ook meer te weten te komen over de snelheid waarmee het heelal is uitgedijd en de rol van de donkere energie daarbij, een eigenschap van ruimtetijd, die net zoals donkere materie nog één groot mysterie vormt. Uit de eerste resultaten blijkt dat er in het vroege heelal drie keer meer clusters van sterrenstelsels zijn aangetroffen dan theoretische modellen – met name het ΛCDM model – voorspellen (zie afbeelding hierboven). De expansie van het heelal kan de hoeveelheid clusters sterk beïnvloeden: donkere energie ‘regelt’ de expansie van het heelal – hoe minder donkere energie, des te trager de expansie en des te meer tijd is er voor de vorming van clusters van sterrenstelsels. Het zou kunnen dat de grote hoeveelheid clusters in dit stukje aan de hemel een statistische uitschieter is en dat naarmate meer gebieden onderzocht worden de verhouding met de theoretische modellen wat normaler wordt. Voor de liefhebbers is hier het vakartikel over de waarnemingen, op 1 juli gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Hieronder een video over de waarnemingen aan de concentraties donkere materie.

Bron: Subaru.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.