26 september 2018

Waar is de ontbrekende materie van het heelal? In ieder geval niet in de halo’s rondom sterrenstelsels

Credit: ESA/XMM-Newton; J-T. Li (University of Michigan, USA); Sloan Digital Sky Survey (SDSS)

Als je alleen naar de materie in het heelal kijkt en de (donkere) energie buiten beschouwing laat is pakweg 85% van die materie de mysterieuze donkere materie, de rest (15%) is gewone materie, ook wel baryonische materie genoemd. Die gewone materie zijn de sterren, planeten, gas- en stofwolken, alles waar we bekend mee zijn en wat we kunnen zien. Probleem is alleen dat van die gewone materie ook weer de helft onvindbaar is. Nee, dat is geen donkere materie, die gewone materie die men mist noemen we de ‘ontbrekende (baryonische) materie‘ – lekker ingewikkeld. Eén van de verklaringen die theoretici hebben bedacht is dat die ontbrekende materie wellicht te vinden is in de lichtzwakke halo’s van sterrenstelsels, de bolvormige omhulsels van heet gas rondom die stelsels.

ESA’s XMM-Newton telescoop in de ruimte

Met ESA’s XMM-Newton röntgen-ruimtetelescoop heeft men die halo’s bestudeerd, maar men heeft die ontbrekende materie daar niet gevonden. Als er veel heet gas is zou dat een lichte gloed van röntgenstraling moeten uitzenden, maar de hoeveelheid waargenomen röntgenstraling uit de halo’s van zes onderzochte spiraalsterrenstelsels is te weinig om de ontbrekende materie te verklaren. Bij de waarnemingen keek men naar afstanden tot wel dertig keer de straal van de zichtbare sterrenstelsels, maar de ontbrekende materie bleef grotendeels zoek. Vraag is waar die materie zich dan ophoudt? Wellicht buiten de halo’s, in het intergalactische medium tussen de sterrenstelsels. Hier het vakartikel over de speurtocht naar de ontbrekende materie, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters. Bron: ESA.

Reacties

  1. Wybren de Jong zegt:

    Arie, op de engelse wikipedia pagina over ‘the missing baryon problem’ staat dat dit probleem al opgelost is in 2017. Het hier beschreven onderzoek naar halo’s van sterrenstelsels lijkt me daarmee achterhaald.

    • Ill Matilled zegt:

      Men heeft hier specifiek gekeken naar geisoleerde/alleenstaande spiralenstelsels en de zeer wijde omgevingen daarvan om de missende materie te kunnen tracen via de verwachte maar zwakke röntgenstraling die dat zou moeten afgeven.

      Eerdere waarnemingen hebben ook niets direct gezien dus werd er een postulaat geopperd dat zegt dat het verhitte gas tussen de sterrenstelsels, in de intergalactistische medium, die hoeveelheid (30%) zou kunnen bevatten na het bewerken van de data (filtering, versterking etc.) dus men was weer even tevreden.

      Die wiki page moet nog worden bewerkt want de nieuwe paper is vrij fresh en je kan het je ook wel bedenken dat de auteurs waarschijnlijk goed op de hoogte zijn van wat er speelt in hun specifiek vakgebied dus het is niet zo dat je ze persé een mailtje zou moeten sturen (alle drie staan op de ESA pagina) van: “Lol, neeeee man! Dit onderzoek is al gedaaan, over and done with, jullie lopen wreeeed achter! Maar toch bedankt voor de moeite, haha, afz: een wiki lezer”.

      Waarschijnlijk is wat wij bestempelen als ‘gewone’ baryonische materie de speciale vorm van condensatie van energie en is de rest, het allergrootste deel, de normale/meest gangbare vorm. We blijven voorlopig consequent met fouten doorrekenen want we kunnen niet anders omdat we, naar het steeds meer blijkt, cruciale onderdelen missen in ons begrip.

  2. Obelix Obelix zegt:

    Ik begin zojuist te begrijpen dat ik ook maar een simpele boere knaap ben, maar waarom zou die ‘ontbrekende (barionische) materie specifiek van barionische aard moeten zijn?
    Als het toch zoek is/ontbreekt, waarom is het anders dan ‘ordinaire DM’? Wat maakt het, dat we zo zeker weten dat deze ontbrekende massa Barionen zijn?

    Afgezien van DE, kan de verhouding Barionen: DM = 7,5 : 92,5 ipv de hierboven genoemde verhouding 15 : 85 😕 😕

    Groet, Paul

    • Ja dat is een goede vraag. Weet zo 1-2-3 geen verklaring, maar zal er vast nog een keer op terug komen.

    • Dat kan je uit de eerste zin van de gelinkte paper halen, en uit het eerste stukje van de gelinkte wiki pagina 🙂

      • Oops mijn reactie was aan Paul gericht (die van jou Arie, verscheen pas toen ik op “plaatsen” klikte)

      • Obelix Obelix zegt:

        Bedankt K.J. voor je snelle respons. Ik wist het niet; meestal lees ik de Engelstalige bronnen niet. 😉

        – – – –
        Wat me wel opvalt is dat de antwoorden die de Wiki-pagina geeft, nogal ‘oude’ gegevens zijn.
        De Big Bang nucleogenesis was ~14 miljard jaar geleden,
        de CMB is van toen het heelal transparant werd zo’n ~13,5 miljard jaar terug?

        Op zich hoeft daar niks op tegen te zijn, maar
        1) is ons beeld van die nucleogenese/nucleosynthese wel zo compleet? Waar staan bv volgens de wetenschappers de DM deeltjes dan in de vergelijkingen? 😉 P-)
        Als deze hypothetische deeltjes inderdaad gevonden zouden worden, gooit dat onze inzichten over de nucleosynthese niet opnieuw op de tekentafel?
        2) weten we wel exact hoeveel het heelal geëxpandeerd is? Zonder die gegevens weten we toch ook niet hoe de deeltjesconcentratie was op de beide hierboven genoemde meetpunten?

        3) Kan de Barionen-dichtheid, afgezien van de expansie, ook niet op andere manieren zijn afgenomen? Zo kan ik me voorstellen dat er nogal wat massa in Zwarte gaten is verdwenen, wat na die ruim 10 miljard jaar via “Hawkingstraling” nu helemaal niet meer terug te vinden is als Barionen… Als ik het goed heb begrepen bestaat Hawkingstraling uit fotonen, maar kan je daarvan de bron niet (meer) bepalen.

        Ik noem zo maar een paar zaken, waarvan ik denk dat we de invloed niet juist kunnen inschatten. En zo zijn er vast veel meer invloeden. 😉

        Groet, Paul

Laat wat van je horen

*

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