Astronomen tasten weer in het duister over wat donkere materie zou kunnen zijn, nadat nieuwe waarnemingen aantoonden dat de mysterieuze substantie mogelijk toch geen interactie heeft met andere krachten dan de zwaartekracht. Dr. Andrew Robertson van Durham University presenteert vandaag (vrijdag 6 april) de nieuwe resultaten op de European Week of Astronomy and Space Science in Liverpool.

Drie jaar geleden, een door Durham geleid internationaal team van onderzoekers dacht dat ze een doorbraak hadden bereikt in het uiteindelijk identificeren van wat donkere materie is.

Waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop leken aan te tonen dat een melkwegstelsel in de Abell 3827-cluster - ongeveer 1,3 miljard lichtjaar van de aarde - gescheiden was geraakt van de donkere materie eromheen.

Een dergelijke offset wordt voorspeld tijdens botsingen als donkere materie interageert met andere krachten dan de zwaartekracht, mogelijk aanwijzingen geven over wat de stof zou kunnen zijn.

De toevallige oriëntatie waarop het Abell 3827-cluster vanaf de aarde wordt gezien, maakt het mogelijk om zeer gevoelige metingen van zijn donkere materie uit te voeren.

Echter, dezelfde groep astronomen zegt nu dat nieuwe gegevens van recentere waarnemingen aantonen dat donkere materie in de Abell 3827-cluster toch niet is gescheiden van zijn melkwegstelsel. De meting komt overeen met donkere materie die alleen de zwaartekracht voelt.

Hoofdauteur dr. Richard Massey, in het Centrum voor Extragalactische Astronomie, aan de Durham-universiteit, zei:"De zoektocht naar donkere materie is frustrerend, maar dat is wetenschap. Als de gegevens verbeteren, de conclusies kunnen veranderen.

"Ondertussen gaat de jacht op donkere materie door om de aard ervan te onthullen.

"Zolang donkere materie geen interactie heeft met het universum eromheen, we vinden het moeilijk om uit te zoeken wat het is."

Het heelal bestaat voor ongeveer 27 procent uit donkere materie en de rest bestaat grotendeels uit de al even mysterieuze donkere energie. normale materie, zoals planeten en sterren, draagt ​​een relatief kleine vijf procent van het heelal bij.

Er wordt aangenomen dat er ongeveer vijf keer meer donkere materie is dan alle andere deeltjes die door de wetenschap worden begrepen, maar niemand weet wat het is.

Echter, donkere materie is een essentiële factor in hoe het universum er vandaag uitziet, als zonder het beperkende effect van zijn extra zwaartekracht, sterrenstelsels zoals onze Melkweg zouden uit elkaar spatten terwijl ze ronddraaien.

In deze laatste studie gebruikten de onderzoekers de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chili, Zuid-Amerika, om het Abell 3827-cluster te bekijken.

ALMA heeft het vervormde infraroodlicht van een niet-verwant achtergrondstelsel opgepikt, het onthullen van de locatie van de anders onzichtbare donkere materie die in hun vorige onderzoek ongeïdentificeerd bleef.

Onderzoek co-auteur Professor Liliya Williams, van de Universiteit van Minnesota, zei:"We hebben met ALMA een beeld met een hogere resolutie van het verre sterrenstelsel gekregen dan zelfs met de Hubble-ruimtetelescoop.

"De ware positie van de donkere materie werd duidelijker dan in onze eerdere waarnemingen."

Hoewel de nieuwe resultaten aantonen dat donkere materie bij zijn melkwegstelsel blijft, de onderzoekers zeiden dat het niet noodzakelijkerwijs betekende dat donkere materie geen interactie aangaat. Donkere materie kan maar heel weinig interactie hebben, of dit specifieke sterrenstelsel zou rechtstreeks naar ons toe kunnen bewegen, dus we zouden niet verwachten dat de donkere materie zijwaarts verplaatst zou worden, voegde het team eraan toe.

De afgelopen twee jaar zijn er verschillende nieuwe theorieën over niet-standaard donkere materie uitgevonden en vele zijn gesimuleerd aan de universiteit van Durham met behulp van krachtige supercomputers.

Robertson, wie is een co-auteur van het werk, en gevestigd aan het Instituut voor Computational Kosmologie van de Universiteit van Durham, toegevoegd:"Verschillende eigenschappen van donkere materie laten duidelijke tekenen achter.

"We zullen blijven zoeken naar de natuur om het experiment te hebben gedaan dat we nodig hebben, en voor ons om het vanuit de juiste hoek te zien.

"Een bijzonder interessante test is dat interacties met donkere materie klompjes donkere materie bolvormiger maken. Dat is het volgende waar we naar gaan zoeken."

Om de donkere materie in honderden clusters van sterrenstelsels te meten en dit onderzoek voort te zetten, Durham University is net klaar met het helpen bouwen van de nieuwe SuperBIT-telescoop, die een duidelijk zicht krijgt door boven de atmosfeer van de aarde uit te stijgen onder een gigantische heliumballon.

Het onderzoek werd gefinancierd door de Royal Society en de Science and Technology Facilities Council in het VK en NASA. De bevindingen verschijnen in een nieuw artikel in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .