Donkere materie in heelal vlakbij huis

Nieuws | de redactie

9 februari 2015 | Onzichtbare donkere materie is vijf keer meer aanwezig in het universum dan ‘gewone’ materie, gemaakt van atomen. Maar is die ook bij ons in de buurt te vinden, in het melkwegstelsel? Ja, zo bewijst UvA-onderzoeker Gianfranco Bertone met een team van collega-astronomen nu.

Zij hebben voor het eerst waarneembaar bewijs gevonden voor de aanwezigheid van donkere materie in de binnenste delen van de Melkweg, waar ook de aarde zich bevindt. De resultaten van hun onderzoek zijn vandaag online gepubliceerd bij Nature Physics.

De aanwezigheid van donkere materie in melkwegstelsels was al eerder aangetoond, onder meer door het meten van de draaisnelheid van gas en sterren om het gaststerrenstelsel te ‘wegen’ en zijn totale massa te bepalen. Zo is ook de aanwezigheid van donkere materie in de buitenste delen van het Melkwegstelsel al vastgesteld. Historisch gezien bleek het echter zeer moeilijk om de aanwezigheid van donkere materie in de binnenste delen, waar ons zonnestelsel zich bevindt, vast te stellen omdat het lastig is om de draaiing van gas en sterren met precisie te meten.

Fundamentele stap voorwaarts

Gianfranco Bertone van de UvA maakte daarom nu, met co-auteurs Fabio Iocco (ICTP-South American Institute for Fundamental Physics) en Miguel Pato (Universiteit van Stockholm), de meest complete verzameling van gepubliceerde metingen van bewegingen van gas en sterren in de Melkweg. Ze deden eerst metingen naar de draaisnelheid van de Melkweg. Ze vergeleken de resultaten daarvan met de geschatte snelheid als er – hypothetisch gezien – alleen zichtbare materie in het Melkweg zou bestaan. Het onderzoeksteam kon vervolgens niet anders concluderen dan dat de gemeten draaisnelheid alleen kan worden verklaard door de aanwezigheid van grote gedeeltes donkere materie om ons heen, en tussen ons en het centrum van het Sterrenstelsel.

“We verwachten dat onze resultaten zullen leiden tot verdere ontwikkelingen binnen de astrodeeltjesfysica en kosmologie,” vertelt hij over de impact van dit nieuwe werk. “Met astronomische observaties die in de nabije toekomst verwacht worden, maakt onze methode de meting van de distributie van donkere materie in ons Melkwegstelsel met ongekende precisie mogelijk. Dit zorgt voor een beter begrip van de structuur en evolutie van ons Melkwegstelsel. Ons onderzoek vormt daarom een fundamentele stap voorwaarts in de zoektocht naar de aard van donkere materie.”