De universele versnellingsfactor van donkere materie-alternatief MOND lijkt niet te bestaan

Onder andere op grond van de galactische rotatiecurves (zie de afbeelding hierboven als voorbeeld) denken sterrenkundigen al heel lang dat er meer materie moet zijn dan we met telescopen en andere instrumenten kunnen zien. Van alle materie in het heelal zou pakweg 85% bestaan uit onzichtbare, donkere materie, de rest is gewone materie (waaruit sterren en planeten, nevels, kometen, planetoïden en wij bestaan). Er zijn meer redenen waarom donkere materie zou bestaan, maar die galactische rotatiecurves, waarvoor Vera Rubin in het begin van de jaren zeventig baanbrekend werk heeft verricht, is wel een echte pijler. Maar ja, wat nou als die galactische rotatiecurves niet verklaard worden door donkere materie, maar door iets anders? Kloppen de zwaartekrachtswetten van Newton wel, op grond waarvan die theoretische curves berekend worden? Enter MOND, de Modified Newtonian dynamics die in 1982 voor het eerst werd voorgesteld door Mordehai Milgrom.

Het model van donkere materie zegt dat de verhoogde snelheid van materie in de buitenste delen van sterrenstelsels – waar volgens Newton’s wetten een afname van de snelheid te zien zou moeten zijn – komt door de aanwezigheid van een halo van donkere materie. Nee zegt MOND, die verhoogde snelheid komt niet door donkere materie, maar doordat de wetten van Newton onvolledig zijn. Wat er mist is een universele versnellingsfactor, een fundamentele factor die a_o wordt genoemd en die voor een extra versnelling van materie in de buitenste delen van sterrenstelsels zou zorgen. Met die factor zouden de galactische rotatiecurves verklaard kunnen worden zónder donkere materie nodig te hebben. Maar dan is de volgende vraag natuurlijk: is er wel zo’n universele versnellingsfactor? Enter Davi C. Rodrigues en z’n team (Federal University of Espírito Santo in Brazilië). Zij onderzochten 193 rotatiecurves van sterrenstelsels om te kijken of zo’n universele versnellingsfactor bestaat. Daarvoor berekenden ze eerst de theoretische rotatiecurves op grond van de klassieke Newtoniaanse wetten van die 193 sterrenstelsels en daarna vergeleken ze die met de waargenomen curves. Het verschil tussen die twee zou de universele versnellingsfactor a_o moeten zijn. Maar wat kwam er uit het onderzoek naar voren: dat er niet één universele versnellingsfactor is, maar dat alle stelsels een eigen factor hebben (zie de grafiek hierboven). Die factor zou verband houden met de eigenschappen van het sterrenstelsel zelf, een universele factor is er niet. Ergo: dé pijler onder MOND is weggevallen, het alternatief voor donkere materie lijkt een gevoelige klap te hebben gehad. OK, de MOND-aanhangers geven zich niet over, want ze zeggen dat Rodrigues et al geen rekening hebben gehouden met de inclinatie, de hoek waarop we het vlak van de spiraalstelsels zien. Wordt vast en zeker vervolgd. Hier voor de liefhebbers het artikel over de waarneming aan de 193 sterrenstelsels, verschenen in Nature. Bron: Astrobites.