De draaiing van de galactische balk van de Melkweg, die bestaat uit miljarden geclusterde sterren, sinds de oprichting met ongeveer een kwart is vertraagd, Dat blijkt uit een nieuwe studie van onderzoekers van University College London (UCL) en de University of Oxford.

Al 30 jaar, astrofysici hebben een dergelijke vertraging voorspeld, maar dit is de eerste keer dat het is gemeten.

De onderzoekers zeggen dat het een nieuw soort inzicht geeft in de aard van donkere materie, die werkt als een contragewicht dat de spin vertraagt.

In de studie, gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , onderzoekers analyseerden de waarnemingen van de Gaia-ruimtetelescoop van een grote groep sterren, de Herculesstroom, die in resonantie zijn met de maat, dat wil zeggen, ze draaien rond de melkweg met dezelfde snelheid als de draaiing van de balk.

Deze sterren worden door de zwaartekracht gevangen door de draaiende staaf. Hetzelfde fenomeen doet zich voor bij Jupiter's Trojaanse en Griekse asteroïden, die om de Lagrange-punten van Jupiter draaien (voor en achter Jupiter). Als het draaien van de balk vertraagt, deze sterren zouden naar verwachting verder in de melkweg bewegen, het houden van hun omlooptijd afgestemd op die van de spin van de staaf.

De onderzoekers ontdekten dat de sterren in de stroom een ​​chemische vingerafdruk dragen - ze zijn rijker aan zwaardere elementen (in de astronomie metalen genoemd), bewijzen dat ze weg zijn gereisd van het galactische centrum, waar sterren en stervormend gas ongeveer 10 keer zo rijk zijn aan metalen in vergelijking met de buitenste melkweg.

Met behulp van deze gegevens, het team concludeerde dat de staaf - bestaande uit miljarden sterren en biljoenen zonnemassa's - zijn rotatie met minstens 24% had vertraagd sinds hij voor het eerst werd gevormd.

Co-auteur Dr. Ralph Schoenrich (UCL Physics &Astronomy) zei:"Astrofysici vermoeden al lang dat de draaiende staaf in het centrum van onze melkweg vertraagt, maar we hebben het eerste bewijs gevonden dat dit gebeurt.

"Het tegengewicht dat deze spin vertraagt, moet donkere materie zijn. Tot nu toe, we hebben alleen donkere materie kunnen afleiden door het zwaartekrachtpotentieel van sterrenstelsels in kaart te brengen en de bijdrage van zichtbare materie af te trekken.

"Ons onderzoek biedt een nieuw type meting van donkere materie - niet van zijn zwaartekracht, maar van zijn traagheidsmassa (de dynamische respons), die het draaien van de balk vertraagt."

Co-auteur en Ph.D. student Rimpei Chiba, van de Universiteit van Oxford, zei, "Onze bevinding biedt een fascinerend perspectief voor het beperken van de aard van donkere materie, omdat verschillende modellen deze traagheidstrekkracht op de galactische balk zullen veranderen.

"Onze bevinding vormt ook een groot probleem voor alternatieve zwaartekrachttheorieën - omdat ze geen donkere materie in de halo hebben, ze voorspellen geen of significant te weinig vertraging van de lat."

De melkweg, net als andere sterrenstelsels, wordt verondersteld te zijn ingebed in een "halo" van donkere materie die zich ver buiten de zichtbare rand uitstrekt.

Donkere materie is onzichtbaar en de aard ervan is onbekend, maar het bestaan ​​ervan wordt afgeleid uit sterrenstelsels die zich gedragen alsof ze in aanzienlijk meer massa zijn gehuld dan we kunnen zien. Er wordt gedacht dat er ongeveer vijf keer zoveel donkere materie in het heelal is als gewone, zichtbare materie.

Alternatieve zwaartekrachttheorieën zoals gemodificeerde Newtoniaanse dynamica verwerpen het idee van donkere materie, in plaats daarvan proberen discrepanties te verklaren door Einsteins algemene relativiteitstheorie aan te passen.

De Melkweg is een balkspiraalstelsel, met een dikke staaf van sterren in het midden en spiraalarmen die zich door de schijf buiten de staaf uitstrekken. De balk draait in dezelfde richting als de melkweg.