Ontbrekende materie: ongrijpbare substantie ontdekt in het heelal

Experts van de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA hebben een grootse aankondiging gedaan: ze hebben de "vermiste materie" van het heelal gevonden. Wetenschappers weten dat het heelal een bepaalde hoeveelheid materie moet bevatten – de substantie waaruit alles bestaat wat we kunnen zien, willen onze kosmologische modellen werken. Het probleem is dat slechts een derde van die materie ooit is waargenomen, en de rest ontbreekt. En nu lijkt het erop dat die materie wél is gevonden.

Deskundigen denken dat de "vermiste" materie zich bevindt in een enorm filament van gassen met een temperatuur van 10 miljoen graden dat zich door de diepten van het heelal uitstrekt. Dit kosmische lint, meer dan 23 miljoen lichtjaar lang, bevat tien keer meer materie dan onze eigen Melkweg.

De gigantische draad verbindt vier clusters van sterrenstelsels, die elk duizenden afzonderlijke sterrenstelsels bevatten met miljarden sterren.

Het filament strekt zich diagonaal uit vanaf de aarde en maakt deel uit van de Shapley Supercluster, de grootste structuur in het heelal, bestaande uit 8000 sterrenstelsels. Het filament is zo lang dat reizen eroverheen vergelijkbaar zou zijn met het meer dan 230 keer doorkruisen van de Melkweg van begin tot eind.

Wanneer de gassen door zwaartekracht worden samengeperst, produceren ze enorme hoeveelheden energie, waardoor het gas extreem heet wordt. Omdat het gas echter zo diffuus is, zenden de filamenten zeer zwak licht uit, dat moeilijk te onderscheiden is van het licht van nabijgelegen sterrenstelsels en zwarte gaten. Het is alsof je probeert kaarslicht van een afstand te zien naast felle zaklampen.

Zonder de mogelijkheid om het licht van het gas zelf te isoleren, zijn astronomen er niet in geslaagd te achterhalen hoeveel van de verborgen massa van het heelal het bevat. In een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy and Astrophysics hebben astronomen dat voor het eerst gedaan, met behulp van twee krachtige röntgentelescopen.

De onderzoekers combineerden waarnemingen van de röntgentelescoop XMM-Newton van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) en de Suzaku röntgentelescoop van de Japanse ruimtevaartorganisatie (JAXA).

Terwijl Suzaku de zwakke röntgenstraling van gas over een groot gebied in kaart bracht, kon XMM-Newton bronnen van verontreinigende röntgenstraling, zoals superzware zwarte gaten, identificeren.

Dankzij XMM-Newton konden wetenschappers deze ruimteverontreinigende stoffen identificeren en verwijderen, waardoor het onderzoeksobject werd onthuld. Voor het eerst in de geschiedenis konden onderzoekers hierdoor de eigenschappen van de kosmische draad bepalen.

Deze resultaten tonen niet alleen aan dat er een tot dan toe onzichtbare draad van materie door het heelal loopt, maar ook dat clusters van sterrenstelsels over enorme afstanden met elkaar verbonden zijn.

Dit betekent dat sommige van de dichtste en meest extreme structuren in het heelal deel kunnen uitmaken van een enorm 'kosmisch web'.

Auteurs: