21 november 2018

Aanwijzingen gevonden dat donkere materie kan opwarmen in centra van dwergstelsels

Door het bestuderen van de beweging van sterren en gaswolken in zestien dwergstelsels, waarvan er acht rond zijn en acht onregelmatig van vorm, hebben sterrenkundigen aanwijzingen gevonden dat in de centra van dwergstelsels waar sprake is geweest van een hoge mate van stervorming de donkere materie opgewarmd is. De onderzoekers, die onder leiding staan van Justin Read van de Universiteit van Surrey, denken dat donkere materie zich gedraagt als een koude vloeistof, die door verhoogde bewegingen van gewone materie kan worden opgewarmd en bewogen. Met de waarnemingen aan de dwergstelsels en de conclusies die de sterrenkundigen daaruit trekken heeft men gelijk een oplossing gevonden voor het zogeheten cusp-core probleem, waarbij er een verschil is geconstateerd tussen de waargenomen dichtheidsprofielen van donkere materie in kleine sterrenstelsels en de dichtheidsprofielen uit kosmologische modellen.

Het Fornax dwergstelsel

Op de schaal van het heelal zelf geeft het gangbare ΛCDM model goede waarden voor dichtheidsprofielen van donkere materie, maar op de kleine schaal van dwergstelsels werden verschillen geconstateerd. Vooral bij dwergstelsels die gasrijk waren bleek er minder donkere materie in de centra te zitten dan de modellen voorspelden. Eerder kwam men daarom al met aangepaste modellen, waarin die gasrijke kleine sterrenstelsels periodieke uitbarstingen van sterformatie kennen. Dat leidde tot de voorspelling dat dergelijke dwergstelsels een soort opwarming van de donkere materie moesten ondergaan, dat op zijn beurt weer leidde tot een afname van de dichtheid van de donkere materie. Die voorspelling is nu losgelaten op de zestien dwergstelsels, die je met stippen in de grafieken ziet aangegeven. Van al die dwergstelsels is de geschiedenis van stervorming bekend en bestudering daarvan leverde twee verschillende dichtheidsprofielen van donkere materie op:

Links het dichtheidsprofiel van Draco, een dwergstelsel waarvan de stervorming al twee miljard jaar na de oerknal stopte, rechts het dichtheidsprofiel van Fornax, dat tot 1 miljard jaar terug nog stervorming kende. Duidelijk is te zien dat Draco een hogere dichtheid aan donkere materie in z’n centrum heeft dan Fornax. De dwergstelsels zoals Draco bleken ook een hogere dichtheid aan gewone sterren in hun centrum te hebben, vergeleken met de stelsels die door waren gegaan met stervorming. Uiteindelijk kwam men tot het volgende resultaat:

De dwergstelsels die lang geleden waren gestopt met stervoming hebben een ‘cuspy’ profiel (de grijze band), dat wil zeggen dat ze een hoge dichtheid aan donkere materie hebben, in lijn met de afwezigheid van opwarming van donkere materie. De dwergstelsels die doorgingen met stervorming zitten in het ‘core-profiel’ (de blauwe band), wijzend op een lage dichtheid én opwarming van donkere materie. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan de dwergstelsels, dat zal worden gepubliceerd in The Montly Notices of the Royal Astronomical Society. In een serie tweets (zie bron) wijst Read er op dat de alternatieve zwaartekrachtstheorieën zoals MOND stuk lopen op de waarnemingen, met name die bij de Carina en Draco stelsels. Een lezing van Justin Read over de waarnemingen aan de dwergstelsels en de conclusies van de studie is hier te zien.

Bron: Justin Read op Twitter.

Reacties

  1. Dus er worden Donkere materie cusps ( knobbels ) waargenomen maar ook centraal gerichte toename van Donkere materie.
    Mijn Conclusie donkere materie is gelijk aan zwarte gaten in verschillende grootte. vanaf op magnetische monopool interferentie gebaeerde bolbliksem, komeet kernen, supernova BHs tot aan Galaxy centrale kernen ook van dwrg galaxies. zie;

    Dark Matter Black Hole Galaxy Hierarchy according to Quantum FFF Theory.
    http://vixra.org/pdf/1804.0138v3.pdf

Laat wat van je horen

*

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