Credit: Mohamed Abdullah (The National Research Institute of Astronomy and Geophysics, Egypt/Chiba University, Japan), CC-BY 4.0.
Een internationaal team van sterrenkundigen, o.a. van de Japanse Chiba University, is er in geslaagd om de totale hoeveelheid materie in het heelal te meten. Het blijkt dat 31% van alle materie en energie in het heelal bestaat uit materie. En daarvan bestaat dan weer het grootste deel uit donkere materie: 80% van de materie is donker, de overige 20% is ‘gewone’ materie, waar jij en ik, de planeten en sterren uit bestaan. De overige 69% van het heelal wordt gevormd door donkere energie. Ze kwamen aan dat percentage door te kijken naar het waargenomen aantal en de massa van clusters van sterrenstelsels per volume-eenheid en dat te vergelijken met voorspellingen uit numerieke simulaties. Het aantal clusters dat momenteel wordt waargenomen, de zogenaamde ‘clusterabundantie’, is zeer gevoelig voor kosmologische omstandigheden en in het bijzonder voor de totale hoeveelheid materie. Zou materie een groter aandeel hebben in de totale hoeveelheid massaenergie dan zouden er ook meer clusters van sterrenstelsels moeten zijn.
De donkere materie-component van materie is niet zichtbaar, dus om die te meten moesten ze anders te werk gaan. dat deden ze door te kijken naar de ‘mass richness relation’ (MRR), dat wil zeggen dat zwaardere clusters meer sterrenstelsels bevatten dan lichtere clusters. Door de hoeveelheid licht van de sterren in de stelsels te meten – gebruikmakend van de Sloan Digital Sky Survey – kon men een schatting maken van de totale massa van de stelsels en daarmee van de clusters. Dat vergeleek men vervolgens met numerieke simulaties en daaruit kwam naar voren dat de beste match (á la het bekende Goldilock sprookje) tussen waarnemingen en theorie is als 31% van het heelal uit materie bestaat. Die hoeveelheid komt overeen met wat eerder is gemeten door de Planck satelliet met behulp van de kosmische microgolf-achtergrondstraling.
Meer informatie vind je in het vakartikel van Mohamed H. Abdullah et al, Constraining Cosmological Parameters Using the Cluster Mass–Richness Relation, The Astrophysical Journal (2023).
Bron: Chiba University.
