Credit: Adapted from The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ada145
Door onderzoek aan de halo’s rondom twee quasars op 13 miljard lichtjaar afstand hebben sterrenkundigen kunnen vaststellen dat donkere materie dominant was in het vroege heelal. Quasars zijn sterrenstelsels met een zeer actief superzwaar zwart gat in hun kern, dat zoveel straling uitzend dat de rest van het sterrenstelsel geheel wordt overstraald door de straling van de AGN, de active galactic nuclei, zoals ze het noemen. Een team van sterrenkundigen onder leiding van Qinyue Fei (University of Tokyo Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe) bestudeerde de quasars met behulp van de Atacama Large Millimeter /submillimeter Array (ALMA) in Chili en daarmee waren ze in staat om de emissielijn van geïoniseerd koolstof (C+) in het spectrum te zien. Met die lijn waren ze in staat om de snelheid van het gas t.o.v. de aarde te meten en daarmee konden ze de snelheid bepalen waarmee de sterrenstelsels roteren – zie de afbeelding bovenaan rechts (blauw is als het gas onze kant uit komt, rood/bruin als het van ons vandaan beweegt).
Credit: Adapted from The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ada145
Het was de sterrenkundige Vera Rubin die al begin jaren zeventig kon vaststellen dat de snelheid waarmee sterrenstelsels roteren kan aangeven of er donkere materie aanwezig is. Zonder donkere materie zou de snelheid van gas en sterren in de buitenste delen van sterrenstelsels moeten afnemen, maar die daling werd niet geconstateerd, er werden zogeheten vlakke rotatiecurven gemeten. Donkere materie in de halo’s van sterrenstelsels zou de oorzaak zijn van die vlakke curves. Maar dat was toen gemeten bij nabije sterrenstelsels. Nu hebben Fei en zijn team dat gedaan bij twee quasars, die met een roodverschuiving z∼6 in het vroege heelal voorkwamen. De uitkomst is dat toen ook donkere materie de halo’s domineerde, want de rotatiecurven van de twee quasars – P009-10 en J2138-3029 geheten – zijn ‘MW-like’ (Milkyway-like, zie de grijze, gestreepte lijn), d.w.z. net als die van nabije sterrenstelsels vlak. Het blijkt dat de massa van beide quasars voor 60% bestaat uit donkere materie.
Meer informatie over het onderzoek aan de twee quasars in het vroege heelal is te vinden in het vakartikel van Qinyue Fei et al, Assessing the Dark Matter Content of Two Quasar Host Galaxies at z ∼ 6 through Gas Kinematics, The Astrophysical Journal (2025).
Bron: Phys.org.
Speak Your Mind