Nieuw spoor in de jacht op de donkere materie

Datum: 25 juni 2014

Inleiding: Astronomen van de Universiteit van Durham, Leiden en prof. Tom Theuns van de Universiteit van Antwerpen werkten samen in hun onderzoek naar de donkere materie.

jacht op donkere materieDe jacht op de donkere materie is op een nieuw spoor gekomen dankzij nieuwe supercomputersimulaties die het ontstaan van de Melkweg volgen vanaf de Big Bang. Astronomen van Durham, Leiden en Antwerpen zeggen dat hun berekeningen helpen met het begrijpen van de mysterieuze donkere materie die 85% van het heelal uitmaakt. Hun resultaten werden voorgesteld op de National Astronomy Meeting in Portsmouth.

Professor Carlos Frenk, directeur van het Durham's Institute for Computational Cosmology: "De voorbije 30 jaar heb ik dikwijls wakker gelegen omdat we zo weinig weten over de aard van de donkere materie. We weten wel dat donkere materie een cruciale rol speelt in het ontstaan van sterrenstelsels zoals de Melkweg. Als we die rol beter zouden begrijpen, kunnen we veel leren over die mysterieuze donkere massa."

Concentraties van donkere massa - of halo's - vormden in het jonge heelal en verzamelden gas. Zo ontstonden de eerste sterrenstelsels. Het is die donkere materie die ook nu nog de Melkweg samenhoudt. De theorie voorspelt ook dat de donkere halo van de Melkweg miljoenen kleinere donkere halo's bevat. Maar de Melkweg heeft maar enkele tientallen waarneembare satellietstelseltjes. We weten dus dat niet elk van die kleine halo's een eigen sterrenstelsel kan bevatten, maar welk proces zorgt er dan voor dat de meeste halo's donker blijven?"  De nieuwe simulatie geeft alvast een hint van wat er precies aan de hand is.

Professor Theuns (Universiteit Antwerpen, Departement Fysica): "De eerste generaties van sterrenstelsels verhitten het intergalaktische gas tot een temperatuur hoger dan die van het oppervlakte van de zon. Dit hete gas kan niet meer door kleine halo's gevangen worden, en die zijn dan ook gedoemd om donker te blijven."

Enkele kleine halo's vormden net op tijd een sterrenstelsel voor het kosmische fornuis het gas verhitte en zo sterrenstelselvorming in de andere kleine halo's onmogelijk maakte. Zo maakte het heelal een goal in eigen doel, de eerste sterrenstelsels verhinderden dat nog meer kleine stelsels nabij konden ontstaan. Misschien vinden astronomen ooit een methode om zulke halo's van donkere materie te vinden.