Boven: röntgenstraling van clusters van sterrenstelsels, onder optische foto’s van dezelfde clusters. Credit: eRosita
Waarnemingen met de Duitse eROSITA röntgentelescoop in de ruimte lijken aanwijzingen te geven dat donkere energie gelijkmatig over de ruimte verdeeld is, precies zoals sterrenkundigen al dachten. Driekwart van alle massaenergie in het heelal wordt gevormd door die mysterieuze donkere energie, de rest is donkere materie (20% en gewone materie (5%). Eind jaren twintig van de vorige eeuw ontdekten Hubble en Lemaître dat het heelal uitdijt en in 1998 ontdekten twee teams onafhankelijk van elkaar dat het heelal versneld uitdijt, iets waar die donkere energie met een soort van antizwaartekracht verantwoordelijk voor is. Einstein had meer dan honderd jaar geleden al geroepen dat er iets is dat de zwaartekracht van de materie in het heelal kan tegenwerken, iets dat hij de kosmologische constante (Λ, Lambda) noemde. In 1998 stelde men voor dat de donkere energie niets anders dan die kosmologische constante is en dat deze gelijkmatig over de ruimte verdeeld is én constant in tijd is, een ontdekking waar ze in 2011 de Nobelprijs voor ontvingen. Van donkere materie kunnen we dat niet zeggen, die is erg onregelmatig verdeeld, met concentraties in halo’s rondom sterrenstelsels en lagere dichtheden in de leegtes tussen de (clusters van) sterrenstelsels.
Maar is die donkere energie echt wel zo uniform verspreid als gezegd wordt? Dat vroegen I-Non Chiu (University in Taiwan) en zijn collega’s zich af en om daar achter te komen gingen ze clusters van sterrenstelsels in het heelal bestuderen. Die antizwaartekracht van de donkere energie werkt niet op de kleine schaal van sterren en sterrenstelsels, maar wel op de allergrootste schaal, die van clusters van sterrenstelsels en van het heelal zelf. Vandaar dat ze gingen kijken naar clusters, die massa’s hebben van 10^13 tot 10^15 keer die van de zon, héél grote massa’s dus. Met de genoemde eROSITA ruimtetelescoop, die in 2019 werd gelanceerd, hebben ze in het kader van de ‘eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS)’ clusters van sterrenstelsels in beeld gebracht. Daarmee vond men 500 van die clusters, die tot tien miljard jaar terug in de tijd strekten. Toen men de gegevens van eFEDS combineerde met die van het ‘Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program‘ was men in staat om te kijken welke invloed donkere energie had op die clusters. Daarui kwam naar voren dat 76% van de totale massaenergie gevormd wordt door donkere energie én dat deze gelijkmatig over de ruimte verdeeld is en constant in tijd blijft, precies zoals in 1998 ook werd geroepen.
Meer informatie vind je in het vakartikel van I-Non Chiu et al, Cosmological constraints from galaxy clusters and groups in the eROSITA final equatorial depth survey, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023).
Bron: Phys.org.
Speak Your Mind