Credit: van Dokkum et al.
Een kleine maand geleden was daar het bericht dat sterrenkundigen een sterrenstelsel hadden ontdekt dat bijna geheel vrij was van donkere materie, NGC 1052–DF2, een ultradiffuus sterrenstelsel in het sterrenbeeld Walvis (Cetus), 62 miljoen lichtjaar hier vandaan. De waarnemingen waren gedaan met de Dragonfly Telephoto Array en bevestigd met de HST, Keck en Gemini telescopen. De sterrenkundigen onder leiding van Pieter van Dokkum rapporteerden er over in Nature en ze zagen er een aanwijzing in dat de modellen die uitgaan van ‘modified gravity, die ‘stellen dat de zwaartekrachtswetten van Newton en Einstein niet correct zijn en dat met aangepaste wetten donkere materie niet nodig is, met de ontdekking van de bijzondere aard van NGC 1052-DF2 in de prullenbak kunnen. Sindsdien is er een grote discussie in de astronomische blogosfeer losgebarsten over de vraag of de ferme stellingname van Van Dokkum et al wel juist is. De meeste sterrenstelsels roteren sneller dan de theorie voorschrijft – gisteren had Marcel Vonk het er bij Huygens nog over in z’n boeiende lezing over emergente zwaartekracht – en daarom kwamen sterrenkundigen met de donkere materie op de proppen, om die versnelde rotatie te verklaren. Maar wat doet NGC 1052-DF02: die roteert amper.
Credit: van Dokkum et al.
Van Dokkum’s groep bestudeerde tien bolvormige sterrenhopen bij NGC 1052-DF2 en op grond van de zogeheten snelheidsdispersie van die bolhopen (hierboven in de grafiek te zien) kwamen ze tot de conclusie dat het stelsel amper roteert en dat de dynamische massa van NGC 1052-DF2, dat is de totale massa (donkere materie plus gewone materie) 3,4 x 10^8 zonsmassa was, pakweg net zo veel als de waargenomen massa van z’n gas en sterren. Ergo: er is geen donkere materie in NGC 1052-DF2. Maar ja, tien bolhopen is niet veel en eentje ervan – GC-98 genaamd, je ziet ‘m links in de grafiek – had met een dispersie van 39 km/s een behoorlijk afwijkende waarde. Vandaar dat een groepje sterrenkundigen onder leiding van Nicolas Martin met een nieuwe statistische analyse kwam van de waarnemingen van Van Dokkum en de conclusie was dat je helemaal niet kan zeggen dat er geen donkere materie in NGC 1052-DF2 is.
Credit: van Dokkum et al.
Van Dokkum heeft op zijn eigen website ook gereageerd op die nieuwe analyse en kwam met een eigen hernieuwde analyse, hierboven te zien. Hij besluit dat hij met nieuwe waarnemingen aan met name de bolhopen GC-98 en GC-101 denkt zijn stelling te kunnen bevestigen. Mia de Los Reyes, sterrenkundestudente in de VS, kwam via deze tweet met een schitterende meme van de losgebarsten dicussie – haha, ik zie zo’n discussie al voor mij:
Verder zijn er ook nog vragen gerezen of de waarnemingen aan NGC 1052-DF2 het einde betekenen van de theorieën van modified gravity, zoals de MOND theorie van Milgrom en de emergente zwaartekracht van Verlinde, die stellen dat je bij alle sterrenstelsels met gewone (baryonische) massa effecten van schijnbare donkere materie kunt verwachten. Deze heren, waaronder Milgrom himself, zijn het daar duidelijk niet mee eens. Afijn, de discussie over NGC 1052-DF2 is lang en ik zou er – als ik niet zometeen boodschappen moest gaan doen – nog vele pagina’s mee kunnen vullen, maar laat ik afsluiten met te zeggen dat we hier vast en zeker nog op terug zullen komen. Bronnen: Backreaction + The Reference Frame + Astrobites + Gizmodo + In the Dark +Triton Station.
