Donkere materie overtreft gewone materie in chaotische botsing van gigantische sterrenstelselsclusters.

AmsterdamUit een recent onderzoek door astronomen blijkt dat donkere materie sneller beweegt dan normale materie tijdens een botsing tussen twee grote clusters van sterrenstelsels. Dit bijzondere fenomeen helpt wetenschappers meer te leren over donkere materie, een mysterieuze substantie die door zwaartekracht interageert maar niet met gewone detectiemethoden te zien is.

Galaxyclusters, die duizenden sterrenstelsels bevatten, bevinden zich op miljarden lichtjaren van de aarde. Bij hun botsing bewoog donkere materie vooruit, terwijl normale materie achterbleef. Dit verschil in beweging toont aan dat donkere materie zich anders gedraagt dan normale materie en biedt een nieuwe manier om de eigenschappen ervan te bestuderen.

Onderzoekers hebben gegevens gebruikt van verschillende observatoria, waaronder het Caltech Submillimeter Observatorium, het W.M. Keck Observatorium, NASA's Chandra Röntgenobservatorium en de Herschel en Planck observatoria van de Europese Ruimtevaartorganisatie. Een deel van deze gegevens is jaren geleden verzameld en was cruciaal voor het begrijpen van de beweging van de botsende clusters.

Belangrijke bevindingen van het onderzoek zijn:

• De sterrenstelsels in de clusters bewogen naar elkaar toe met een snelheid van ongeveer 3000 kilometer per seconde, wat overeenkomt met een procent van de lichtsnelheid.
• De normale materie, voornamelijk heet gas, werd turbulent en oververhit tijdens de botsing, waardoor deze vertraagde door elektromagnetische interacties.
• Donkere materie, die niet wordt beïnvloed door elektromagnetisme, bewoog soepel door de botsing en haalde de normale materie in.
• Dankzij de oriëntatie van de botsing konden onderzoekers voor het eerst de snelheden van zowel donkere als normale materie in kaart brengen.

Lees ook:

Vandaag · 18:07

Nieuw onderzoek: hoe overstromingsrisico’s huizenprijzen beïnvloeden en percepties van kopers uitdagen

Slechts 15 procent van de massa in galaxyclusters bestaat uit gewone materie; de overige 85 procent is donkere materie. Toen galaxyclusters botsten, bleven de sterrenstelsels grotendeels onaangetast omdat deze zich ver van elkaar bevinden. Maar het gas in de gewone materie werd chaotisch, wat aantoont hoe donkere en normale materie op verschillende manieren met elkaar omgaan.

Deze studie onderzoekt een cluster genaamd MACS J0018.5, die bijna recht op de Aarde afkomt, terwijl een andere cluster zich juist van ons verwijdert. Door deze configuratie konden onderzoekers de snelheid van beweging van donkere materie en normale materie ten opzichte van elkaar meten.

Onderzoekers vermoeden dat deze nieuwe methode meer inzicht zal geven in donkere materie. Door te bestuderen hoe donkere materie zich gedraagt en zich scheidt van normale materie, kunnen wetenschappers nieuwe ideeën en tests ontwikkelen om de onbekende eigenschappen ervan te verkennen.

De botsing van deze grote sterrenstelsels biedt wetenschappers een nieuwe manier om donkere materie te bestuderen. Door te observeren hoe donkere materie zich gedraagt ten opzichte van normale materie, kunnen astronomen meer te weten komen over dit mysterieuze deel van ons universum. Dit onderzoek is een belangrijke stap in het ontdekken van de aard van donkere materie en in het begrijpen van haar rol in het heelal.