Een klein team van astronomen heeft een nieuwe manier gevonden om de ongrijpbare halo's van donkere materie rond sterrenstelsels te 'zien'. met een nieuwe techniek die 10 keer nauwkeuriger is dan de vorige beste methode. Het werk is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Wetenschappers schatten momenteel dat tot 85% van de massa in het universum effectief onzichtbaar is. Deze "donkere materie" kan niet direct worden waargenomen, omdat het niet op dezelfde manier met licht in wisselwerking staat als de gewone materie waaruit sterren bestaan, planeten, en leven op aarde.

Dus hoe meten we wat niet kan worden gezien? De sleutel is om het effect van de zwaartekracht te meten dat de donkere materie produceert.

Pol Gurri, de Ph.D. student aan de Swinburne University of Technology die het nieuwe onderzoek leidde, legt uit:"Het is alsof je naar een vlag kijkt om te proberen te weten hoeveel wind er is. Je kunt de wind niet zien, maar de beweging van de vlag vertelt je hoe hard de wind waait."

Het nieuwe onderzoek richt zich op een effect dat zwakke zwaartekrachtlensvorming wordt genoemd, wat een kenmerk is van Einsteins algemene relativiteitstheorie. "De donkere materie zal het beeld van alles erachter heel lichtjes vervormen, " zegt universitair hoofddocent Edward Taylor, die ook bij het onderzoek betrokken was. "Het effect is een beetje zoals het lezen van een krant door de bodem van een wijnglas."

Zwakke zwaartekrachtlenzen zijn nu al een van de meest succesvolle manieren om de hoeveelheid donkere materie van het heelal in kaart te brengen. Nutsvoorzieningen, het Swinburne-team heeft de ANU 2,3 m-telescoop in Australië gebruikt om in kaart te brengen hoe sterrenstelsels met zwaartekrachtlenzen draaien. "Omdat we weten hoe sterren en gas zich in sterrenstelsels zouden moeten verplaatsen, we weten ongeveer hoe dat sterrenstelsel eruit zou moeten zien, " zegt Gurri. "Door te meten hoe vervormd de echte melkwegbeelden zijn, dan kunnen we erachter komen hoeveel donkere materie er nodig is om te verklaren wat we zien."

Het nieuwe onderzoek laat zien hoe deze snelheidsinformatie een veel nauwkeurigere meting van het lenseffect mogelijk maakt dan met alleen de vorm mogelijk is. "Met onze nieuwe manier om de donkere materie te zien, "Gurri zegt, "We hopen een duidelijker beeld te krijgen van waar de donkere materie zich bevindt, en welke rol het speelt in de vorming van sterrenstelsels."

Toekomstige ruimtemissies zoals NASA's Nancy Grace Roman Space Telescope en de Euclid Space Telescope van het European Space Agency zijn ontworpen, gedeeltelijk, om dit soort metingen te doen op basis van de vormen van honderden miljoenen sterrenstelsels. "We hebben laten zien dat we een echte bijdrage kunnen leveren aan deze wereldwijde inspanningen met een relatief kleine telescoop die in de jaren tachtig is gebouwd, gewoon door op een andere manier over het probleem te denken, ", voegt Taylor eraan toe.