Verder bewijs van het bestaan ​​van donkere materie - de mysterieuze substantie waarvan wordt aangenomen dat deze het heelal bij elkaar houdt - is geleverd door kosmologen van de Durham University.

Met behulp van geavanceerde computermodelleringstechnieken, het onderzoeksteam simuleerde de vorming van sterrenstelsels in de aanwezigheid van donkere materie en kon aantonen dat hun grootte en rotatiesnelheid waren gekoppeld aan hun helderheid op een vergelijkbare manier als waarnemingen door astronomen.

Een van de simulaties is afgebeeld, met de belangrijkste ingrediënten waaruit een sterrenstelsel bestaat:de sterren (blauw), het gas waaruit de sterren worden geboren (rood), en de halo van donkere materie die de melkweg omringt (lichtgrijs).

alternatieve theorieën

Tot nu, theorieën over donkere materie hebben een veel complexere relatie voorspeld tussen de grootte, massa en helderheid (of helderheid) van sterrenstelsels dan daadwerkelijk wordt waargenomen, wat ertoe heeft geleid dat sceptici van donkere materie alternatieve theorieën voorstelden die schijnbaar beter passen bij wat we zien.

Het onderzoek onder leiding van Dr. Aaron Ludlow van het Institute for Computational Cosmology, wordt gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift, Fysieke beoordelingsbrieven .

De meeste kosmologen geloven dat meer dan 80 procent van de totale massa van het heelal uit donkere materie bestaat – een mysterieus deeltje dat tot nu toe niet is gedetecteerd, maar dat veel van de eigenschappen van het heelal verklaart, zoals de microgolfachtergrond gemeten door de Planck-satelliet.

Overtuigende verklaringen

Alternatieve theorieën zijn onder meer Modified Newtonian Dynamics, of MOND. Hoewel dit sommige waarnemingen van het heelal niet zo overtuigend verklaart als de theorie van donkere materie, tot nu, gaf een eenvoudigere beschrijving van de koppeling van de helderheid en de rotatiesnelheid, waargenomen in sterrenstelsels in alle soorten en maten.

Het Durham-team gebruikte krachtige supercomputers om de vorming van sterrenstelsels van verschillende groottes te modelleren, het comprimeren van miljarden jaren van evolutie in een paar weken, om aan te tonen dat het bestaan ​​van donkere materie consistent is met de waargenomen relatie tussen massa, grootte en helderheid van sterrenstelsels.

Lang bestaand probleem opgelost

Dr. Ludlow zei:"Dit lost een al lang bestaand probleem op dat het donkere-materiemodel al meer dan een decennium in de war brengt. De donkere-materiehypothese blijft de belangrijkste verklaring voor de bron van de zwaartekracht die sterrenstelsels bindt. Hoewel de deeltjes moeilijk te detecteren zijn, natuurkundigen moeten volhouden."

Durham University werkte aan het project samen met de Universiteit Leiden, Nederland; Liverpool John Moores-universiteit, Engeland en de Universiteit van Victoria, Canada. Het onderzoek werd gefinancierd door de European Research Council, de Facilitaire Raad voor Wetenschap en Technologie, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek, COFUND en de Royal Society.