We hebben allemaal 's nachts naar boven gekeken en de fel stralende sterren bewonderd. Naast het maken van een prachtig schouwspel, het meten van dat licht helpt ons meer te weten te komen over materie in onze melkweg, De melkweg.

Als astronomen alle gewone materie die om ons heen waarneembaar is bij elkaar optellen (zoals in sterrenstelsels, sterren en planeten), ze vinden slechts de helft van het verwachte bedrag, gebaseerd op voorspellingen. Deze normale materie is "baryonisch", wat betekent dat het bestaat uit baryondeeltjes zoals protonen en neutronen.

Maar ongeveer de helft van deze materie in onze melkweg is te donker om te worden gedetecteerd door zelfs de krachtigste telescopen. Het neemt de vorm aan van koude, donkere klonten gas. In dit donkere gas bevindt zich de "ontbrekende" baryonische materie van de Melkweg.

In een paper gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , we beschrijven de ontdekking van vijf fonkelende verre sterrenstelsels die wijzen op de aanwezigheid van een ongewoon gevormde gaswolk in de Melkweg. We denken dat deze wolk gelinkt kan zijn aan de ontbrekende materie.

Zoeken naar wat we niet kunnen zien

Sterren fonkelen door turbulentie in onze atmosfeer. Wanneer hun licht de aarde bereikt, het wordt gebogen als het door verschillende lagen van de atmosfeer stuitert.

Zelden, sterrenstelsels kunnen ook fonkelen, door de turbulentie van gas in de Melkweg. We zien dit fonkelen vanwege de lichtgevende kernen van verre sterrenstelsels die "quasars" worden genoemd.

Astronomen kunnen quasars een beetje als achtergrondverlichting gebruiken, om de aanwezigheid van gaswolken om ons heen te onthullen die anders onmogelijk te zien zouden zijn. De uitdaging, echter, is dat het zeer zeldzaam is om quasars te zien fonkelen.

Dit is waar de Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) van pas komt. Deze zeer gevoelige telescoop kan een gebied ongeveer zo groot als het Zuiderkruis bekijken en tienduizenden verre sterrenstelsels detecteren, inclusief quasars, in een enkele waarneming.

Met behulp van ASKAP, we keken zeven keer naar hetzelfde stukje lucht. Van de 30, 000 sterrenstelsels die we konden zien, zes fonkelden sterk. Verrassend genoeg, vijf hiervan waren gerangschikt in een lange, dunne rechte lijn.

Analyse toonde aan dat we een onzichtbare klomp gas tussen ons en de sterrenstelsels hadden opgevangen. Terwijl het licht van de sterrenstelsels door de gaswolk ging, ze leken te fonkelen.

In het centrum bevindt zich een van de sterk fonkelende sterrenstelsels. De kleuren vertegenwoordigen helderheid, omdat het fluctueert tussen helder (rood) en zwakker (blauw).

Een klomp gas op tien lichtjaar afstand

De gaswolk die we ontdekten bevond zich in de Melkweg, ongeveer tien lichtjaar van de aarde verwijderd. Als referentie, een lichtjaar is 9,7 biljoen kilometer.

Dat betekent dat het licht van die fonkelende sterrenstelsels miljarden lichtjaren naar de aarde reisde, alleen om te worden verstoord door de cloud tijdens de laatste tien jaar van zijn reis.

Door de hemelposities van niet alleen de vijf fonkelende sterrenstelsels te observeren, maar ook tienduizenden niet-twinkelende, we hebben een grens kunnen trekken rond de gaswolk.

We vonden het erg recht, even lang als vier manen naast elkaar, en slechts twee "boogminuten" breed. Dit is zo dun dat het het equivalent is van kijken naar een haarlok die op armlengte wordt gehouden.

Het is voor het eerst dat astronomen op deze manier de geometrie en fysische eigenschappen van een gaswolk kunnen berekenen. Maar waar kwam het vandaan? And what gave it such an unusual shape?

It's freezing out there

Astronomers have predicted that when a star passes too close to a black hole, the extreme forces from the black hole will pull it apart, resulting in a long, thin gas stream.

But there are no massive black holes near that cloud of gas—the closest one we know about is more than 1, 000 lichtjaar van de aarde.

So we propose another theory:that a hydrogen "snow cloud" was disrupted and stretched out by gravitational forces from a nearby star, turning into a long thin gas cloud.

Snow clouds have only been studied as theoretical possibilities and are almost impossible to detect. But they would be so cold that droplets of hydrogen gas within them could freeze solid.

Some astronomers believe snow clouds make up part of the missing matter in the Milky Way.

It's incredibly exciting for us to have measured an invisible clump of gas in such detail, using the ASKAP telescope. In the future we plan to repeat our experiment on a much larger scale and hopefully create a "cloud map" of the Milky Way.

We'll then be able to work out how many other gas clouds are out there, how they're distributed and what role they might have played in the evolution of the Milky Way.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.