Een internationaal team van astronomen, waaronder prof.dr. Koen Kuijken, heeft een serie artikelen online gezet met de eerste resultaten van een grote zoektocht naar donkere materie. Nooit eerder brachten onderzoekers zo nauwkeurig de eigenschappen van groepen van sterrenstelsels en de bijbehorende donkere materie in kaart. De resultaten verschijnen de komende tijd in diverse vaktijdschriften.

Links een stuk sterrenhemel met daarin een groep van sterrenstelsels. Rechts hetzelfde stuk, maar dan met de onzichtbare donkere materie zichtbaar gemaakt als een roze wolk. Credit: Tudorica for the Kilo-Degree Survey Collaboration.

Links een stuk sterrenhemel met daarin een groep van sterrenstelsels. Rechts hetzelfde stuk, maar dan met de onzichtbare donkere materie zichtbaar gemaakt als een roze wolk. Credit: Tudorica for the Kilo-Degree Survey Collaboration.

Kilo-Degree Survey

Het internationale onderzoeksproject staat bekend onder de naam Kilo-Degree Survey. De astronomen gebruiken de VLT Survey Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in het Chileense Paranal. De bijbehorende panoramische camera, OmegaCAM, is ontwikkeld onder Nederlandse leiding. Hij is speciaal gemaakt om grote delen van de hemel scherp te fotograferen en zo donkere materie in kaart te brengen.

Wat is het?

Donkere materie is materie die er volgens de berekeningen van kosmologen wel moet zijn, maar die we niet kunnen zien. De sterrenkundigen hebben nu een truc uitgehaald om die donkere materie toch te laten zien. Ze keken hoe het licht van de verre stelsels afbuigt terwijl het op weg naar de Aarde langs grote wolken donkere materie reist. Zo konden ze de donkere materie via een omweg toch in beeld brengen. De meeste sterrenstelsels, ook onze eigen Melkweg, leven in groepen. Ze clusteren als gevolg van de zwaartekracht. De wetenschappers denken dat donkere materie hierbij een belangrijke rol speelt.

30 x meer donkere dan zichtbare materie

Uit de eerste waarnemingen van de Kilo-Degree Survey blijkt dat de onderzochte sterrenstelsels dertig keer meer donkere materie bevatten dan zichtbare materie. Massimo Viola (Universiteit Leiden) is hoofdauteur van een van de eerste publicaties: `Verder blijkt dat het helderste sterrenstelsel zich bijna altijd in het midden van een klomp met donkere materie bevindt. Dat is in lijn met de theorie die voorspelde dat sterrenstelsels naar elkaar trekken en dat ze samenklonteren in het centrum, maar het was nog nooit zo duidelijk waargenomen.'

2 miljoen sterrenstelsels

Het internationale team van onderzoekers analyseerde de beelden van meer dan 2 miljoen sterrenstelsels die op afstanden tot zo'n 5,5 miljard lichtjaar van de Aarde staan. De eerste resultaten die nu gepubliceerd worden, zijn nog maar het begin. Ze komen van de eerste 7% van wat er totaal in kaart gebracht gaat worden. Het onderzoek vormt een opmaat naar meer fundamentele metingen over de verdeling van donkere materie in het heelal en naar de rol van de nog mysterieuzere donkere energie.

10 jaar onderzoek

Prof.dr. Koen Kuijken werkte meer dan tien jaar naar deze eerste resultaten toe. Van het bouwen van de camera via het plannen van de waarnemingen tot het op touw zetten van de dataverwerking: `De techniek die we gebruiken, zwakke gravitatielenswerking, is een subtiel effect. Je kunt het alleen goed meten door grote maar ook scherpe beelden van de hemel te maken. Daar is de VLT Survey Telescope voor gemaakt.'

(9 juli 2015)