science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Dwergstelsels werpen licht op donkere materie

Een optisch beeld van een van de geïsoleerde sterrenstelsels die zijn waargenomen met de Magellan Telescope in Chili. De kanoeten onthullen emissies die wijzen op recente en aan de gang zijnde stervorming. Het diepe optische beeld onthult ook asymmetrische morfologieën/vormen die mogelijk het gevolg zijn van een interactie. Krediet:Kelsey E Johnson, Sandra E Lisse, en Sabrina Stierwalt

De eerste waarneming van geclusterde dwergstelsels ondersteunt een leidende theorie over hoe grote sterrenstelsels zoals onze Melkweg worden gevormd, en hoe donkere materie hen bindt, Dat zeiden onderzoekers maandag.

Getheoretiseerd maar nooit gezien, de gebundelde sterrenstelsels werden ontdekt met behulp van het grootste optische onderzoek van de nachtelijke hemel ooit samengesteld, ze meldden in het journaal Natuurastronomie .

Zeven clusters van drie tot vijf sterrenstelsels zijn elk 10 tot 1, 000 keer kleiner dan de Melkweg.

In tegenstelling tot onze thuismelkweg, ze zijn allemaal al lang gestopt met het baren van nieuwe sterren.

"We vermoeden dat deze groepen door zwaartekracht gebonden zijn en dus uiteindelijk zullen samensmelten tot één grotere, melkwegstelsel met gemiddelde massa, " zei hoofdauteur Sabrina Stierwalt, een astrofysicus bij het National Radio Astronomy Observatory in Charlotteville, Virginia.

De bevindingen werpen licht op verschillende grote vragen over hoe structuren zoals sterrenstelsels in het vroege heelal zijn gevormd, vertelde ze aan AFP.

Een leidende theorie voorspelt dat, na de oerknal zo'n 13,7 miljard jaar geleden, kleinere dingen samengevoegd om grotere te vormen.

Maar er is frustrerend weinig observationeel bewijs dat dergelijke fusies plaatsvinden op een schaal zo klein als dwergstelsels, Stierwalt legde uit.

Een van de redenen is dat dwergstelsels moeilijk te zien zijn. Slechts twee - bekend bij de Magelhaense Wolken - zijn met het blote oog zichtbaar.

Sinds een decennium geleden, niet meer dan een dozijn waren geïdentificeerd door astronomen.

En zelfs toen grotere telescopen hun ontdekking gemeengoed maakten, die gevonden waren ofwel geïsoleerde "velddwergen, " of "satellietdwergen" die worden gekannibaliseerd door grotere sterrenstelsels.

"Onafhankelijke groepen van slechts lichte sterrenstelsels - zoals degene die we hebben gevonden - onthullen een mogelijk vormingsmechanisme voor grotere zoals onze Melkweg, ' zei Stierwalt.

Vier van de dwergstelsels Krediet:Kelsey E Johnson, Sandra E Lisse, en Sabrina Stierwalt

De clusters bevinden zich tussen de 200 miljoen en 650 miljoen lichtjaar van de aarde.

"Dat klinkt als veel, maar het is relatief dichtbij gezien de enorme omvang van het heelal, " ze zei.

Jagen op donkere materie

De onderzoekers zagen de sterrenstelsels door een enorme bibliotheek met sterrenkaarten te doorzoeken die waren samengesteld in het kader van een project dat bekend staat als de Sloan Digital Sky Survey, openbaar gemaakt in 2008 en sindsdien regelmatig bijgewerkt.

Het team gebruikte vervolgens telescopen, waaronder een bij het Apache Point Observatory in New Mexico, en de Walter Baade-telescoop van het Los Campanas-observatorium in Chili - om hun bevindingen te bevestigen.

Dwergclusters zijn ook natuurlijke laboratoria voor een beter begrip van de mysterieuze substantie die bekend staat als donkere materie, waarvan gedacht werd dat het een kwart van het heelal uitmaakt, de studie gevonden.

Waarschijnlijk samengesteld uit onbekende subatomaire deeltjes, donkere materie kan alleen worden afgeleid door zijn aantrekkingskracht op andere objecten in de ruimte.

Zichtbare materie - alles wat we kunnen aanraken en zien - omvat ongeveer vijf procent van het heelal.

Dwergstelsels zijn dubbel interessant in de zoektocht naar het begrijpen van donkere materie.

Vergeleken met grotere sterrenstelsels, "ze hebben de neiging om veel meer donkere materie te hebben, ’ legde Stierwalt uit.

De zwaartekracht houdt de clusters bij elkaar.

En omdat ze ouder zijn, deze dwergsterrenstelsels hebben ook heel weinig "puin" zoals gas en stof, en zijn dus onbelemmerde jachtgebieden voor donkere materie.

Sommige astronomen zoeken naar deze ongrijpbare substantie met behulp van telescopen voor het detecteren van gammastraling, op de theorie dat donkere materiedeeltjes gammastraling kunnen produceren als ze in de ruimte vervallen of elkaar vernietigen.

© 2017 AFP