Impressie van de donkere materie (blauw) en gewone materie (oranje) in MACS J0018.5+1626. Credit: W.M. Keck Observatory/Adam Makarenko
Sterrenkundigen hebben twee botsende clusters van sterrenstelsels – elk met duizenden sterrenstelsels – ontdekt, waarbij de donkere materie zich heeft losgekoppeld van de gewone (‘baryonische’) materie en vooruit vliegt. Dat is eerder al gezien, onder andere bij de bekende ‘Bullet cluster’, maar het is nu voor het eerst dat de snelheden zijn gemeten waarmee de donkere en gewone materie bewegen. Het gaat om de clusters die samen MACS J0018.5+1626 heten. Van de botsing is bij de sterrenstelsels zelf weinig te merken, want de ruimte ertussen is nog groot, maar het is het intracluster gas dat de botsing voelt, want dat wordt er zeer heet door en gaat daarom röntgenstraling uitzenden.
ICM-SHOX. Paper I: Methodology overview and discovery of a gas–dark matter velocity decoupling in the MACS J0018.5+1626 merger. (replaced) Emily M. Silich et. al. https://t.co/nGA8DB6K5E pic.twitter.com/T8Bxc24zBe
— AsrtoArxiv (@AstroArxiv) April 9, 2024
Van de materie van de clusters is 15% gewone materie en de overige 85% donkere materie. De gewone, baryonische materie, werkt niet alleen via de zwaartekracht, maar ook via de elektromagnetische kracht. Dat zorgt er voor dat de gewone materie vertraagd wordt bij de botsing, terwijl de donkere materie, die alleen de zwaartekracht voelt, geen vertraging bemerkt. En dat zorgt er voor dat de donkere materie sneller gaat dan gewone materie en vooruit vliegt bij de botsing. Donkere materie is weliswaar niet te zien, maar de zwaartekrachtseffecten ervan zijn wel meetbaar en dat is weer van invloed op het gas, waarvan de röntgenstraling meetbaar is.
In het geval van de Bullet cluster kijken we er gezien vanaf de aarde van opzij tegenaan, de scheiding van donkere en gewone materie gaat van links naar recht. Bij MACS J0018.5+1626 – kortweg MACS J0018.5 – is onze blik 90° gedraaid en zien we ‘m ‘frontaal’, één deel komt naar ons toe en één deel vliegt precies van ons vandaan. De snelheden van beide soorten materie is meetbaar dankzij het zogeheten kinetische Sunyaev-Zel’dovich (SZ) effect. Daarbij vliegen fotonen van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (daterend van 13,8 miljard jaar terug toen het heelal ontstond) door het hete gas en worden ze beïnvloed, waarbij er een Dopplerverschuiving in hun golflengte ontstaat. Gaat hun golflengte richting rood dan vliegt het gas van ons vandaan, gaat het richting blauw dan komt het naar ons toe. Met de Chandra röntgen-ruimtetelescoop is de röntgenstraling van het gas gemeten.
Meer hierover is te lezen in het vakartikel van Emily M. Silich, Elena Bellomi, Jack Sayers, John ZuHone, Urmila Chadayammuri, Sunil Golwala, David Hughes, Alfredo Montaña, Tony Mroczkowski, Daisuke Nagai, David Sánchez-Argüelles, S. A. Stanford, Grant Wilson, Michael Zemcov, Adi Zitrin. ICM-SHOX. I. Methodology Overview and Discovery of a Gas–Dark Matter Velocity Decoupling in the MACS J0018.5+1626 Merger. The Astrophysical Journal, 2024; 968 (2): 74.
Bron: CalTech.
Ik blijf het een vreemde zaak vinden dat door intense gammabronnen in deze clusters er simpelweg geïoniseerde gaswolken ontstaan die door “Bremsstrahlung” i.c.m. Compton scattering breedband röntgenstraling gaan produceren en dit dan gelijk wordt gelijkgesteld aan de aanwezigheid van donkere materie; het is en blijft een hypothetische theorie over wederzijdse annihilatie van nog niet aangetoonde DM deeltjes waarmee men het onzichtbare zichtbaar wil maken.
In de cluster zijn zwaartekrachtlenzen waargenomen en op basis daarvan hebben ze reconstructies gemaakt van zowel de verdeling van gewone als van donkere materie.
Arie,hier nog wat mijmeringen van Sabine Hossenfelder die MOND niet uitsluit als alternatief voor DM (ook voor de bullit cluster) https://www.youtube.com/watch?v=BpKZ8HI6Ixc en Ethan Siegel die ook nog niet helemaal klaar is met deze cluster. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/the-bullet-cluster-proves-dark-matter-exists-but-not-for-the-reason-most-physicists-think/ Dat achtergrond objecten vervormen is wel een goede aanwijzing dat er veel onzichtbare massa aanwezig is maar niet dat DM noodzakelijk de oorzaak is van die röntgenstraling. Siegel.”However, the intergalactic gas within each cluster, largely diffuse and making up the majority of the normal matter, collided and heated up, emitting X-rays that we can see today.”
Ik begrijp uit het artikel van Siegel dat die blauwe velden “indicatief” gewoon met de losse hand in de oorspronkelijke opnames zijn ingetekend op basis van de optische achtergrond vervorming. Dat blauwe veld heeft dus niets met waargenomen EM staling te maken…..Best wel verwarrend, mijn eerste opmerking is dus (in dit geval) incorrect.