Voorbeeld van een UDF. Credit: Sand et al., 2022.
Zo’n 85% van alle materie in het heelal bestaat uit donkere materie, slechts 15% bestaat uit gewone materie, de materie van protonen, neutronen, elektronen en andere elementaire deeltjes, waar sterren, planeten, manen en wijzelf uit bestaan. Dát donkere materie bestaat weten we alleen uit indirecte waarnemingen, nog nooit is één directe waarneming van een deeltje donkere materie gedaan. Er zijn vier natuurkrachten – de sterke, zwakke, elektromagnetische wisselwerking en de zwaartekracht – en de gedachte is lange tijd gemeengoed geweest dat donkere materie en gewone materie alleen met elkaar reageren via de zwaartekrcht, by far de zwakste natuurkacht. Maar recent zijn er aanwijzingen gevonden dat ze toch ook op een andere manier met elkaar kunnen reageren en wel door waarnemingen gedaan aan ultrazwakke dwergsterrenstelsels, ultrafaint dwarf galaxies (UFD’s).
Het Melkwegstelsel is omgeven door UFD’s, kleine satellietstelsels die minder sterren lijken te bevatten, dan hun gemeten massa suggereert, hetgeen komt omdat ze relatief veel donkere materie bevatten (ook weer via indirecte waarnemingen). De verdeling van de sterren in de UFD’s hangt af van de wijze waarop donkere materie en gewone materie met elkaar reageren. Gebeurt die interactie alleen via de zwaartekracht dan zal de verdeling er iets anders uit zien dan wanneer ze (lichtjes) ook op andere manieren met elkaar reageren. Als de twee materievormen ook anders dan via de zwaartekracht met elkaar reageren dan zal die verdeling ‘scheef’ zijn, dat wil zeggen dat de sterverdeling meer uniform zal zijn, terwijl bij een louter gravitationele interactie de kern van de UFD’s dichter bevolkt met sterren zal zijn, terwijl de buitengebieden meer diffuus zijn. Computermodellen laten deze verschillen zien. Vervolgens werden zes UFD’s rondom de melkweg met de Hubble ruimtetelescoop bestudeerd en wat bleek: de waarnemingen komen overeen met het model waarbij er tussen donkere en gewone materie een zwakke niet-gravitationele interactie is.
The Stellar Distribution in Ultrafaint Dwarf Galaxies Suggests Deviations from the Collisionless Cold Dark Matter Paradigm: https://t.co/zH31rZku7s -> Researchers from the IAC have discovered that #DarkMatter experiences forces beyond gravity: https://t.co/VhA7a9jqtN
— Daniel Fischer @[email protected] (@cosmos4u) September 24, 2024
Meer hierover vind je in het vakartikel van Jorge Sánchez Almeida et al, The Stellar Distribution in Ultrafaint Dwarf Galaxies Suggests Deviations from the Collisionless Cold Dark Matter Paradigm, The Astrophysical Journal Letters (2024).
Bron: Phys.org.
Speak Your Mind