Astronomen hebben mogelijk een signaal van donkere materie ontdekt - een mysterieuze en ongrijpbare substantie waarvan wetenschappers geloven dat het het grootste deel van het materiële universum is.
Tijdens de verwerking van gegevens verzameld door de telescoop van het ruimtevaartuig XMM-Newton van het Europese ruimtevaartbureau, constateerde een team van onderzoekers een vreemde uitbarsting van röntgenstralen afkomstig van twee verschillende hemellichamen - het Andromeda-sterrenstelsel en clusters van sterrenstelsels in Perseus.
Het signaal komt overeen met een onbekend deeltje of atoom. Er kan dus worden aangenomen dat de eerste opnames van donkere materie zijn gemaakt.
"De verdeling van het signaal in de melkweg is precies wat we verwachtten van donkere materie, dat wil zeggen, de concentratie in het midden van het object en de verzwakking langs de randen," zei co-auteur Oleg Ruchaisky, van de Federale Polytechnische School van Lausanne in Zwitserland.
Massadistributie in het universum
"Om dit te verifiëren, hebben we een heranalyse van onze Melkweggegevens, de Melkweg, uitgevoerd en identieke resultaten verkregen," voegde hoofdauteur Alexei Boyarsky van de Universiteit Leiden in Nederland eraan toe.
Donkere materie wordt zo genoemd omdat het geen licht absorbeert of uitzendt en daarom niet direct kan worden waargenomen. Maar astronomen weten dat donkere materie bestaat, omdat het door de zwaartekracht interageert met 'normale' materie, die we kunnen zien en aanraken. Observaties van de dynamiek van sterren en sterrenstelsels tonen aan dat ongeveer 80 procent van alle materie in het universum donkere materie is, wat een gravitatie-effect heeft, maar geen interactie heeft met licht.
Onderzoekers hebben een aantal verschillende exotische deeltjes voorgesteld als componenten van donkere materie, waaronder zwak interagerende massieve deeltjes (sullen), axions en steriele neutrino's - hypothetische neefjes van 'gewone' neutrino's (dit zijn deeltjes die lijken op elektronen, maar geen elektrische lading hebben).
Het verval van steriele neutrino's wordt verondersteld röntgenstralen te produceren, dus vermoedt het onderzoeksteam dat dit donkere materiedeeltjes kunnen zijn die verantwoordelijk zijn voor het mysterieuze signaal dat uit Andromeda en het Perseus-cluster komt.
"Als de resultaten, die volgende week in het tijdschrift Physical Review Letters worden gepubliceerd, worden bevestigd, zullen we een nieuw tijdperk in de astronomie betreden", aldus leden van het onderzoeksteam.
"Bevestiging van deze ontdekking zou kunnen leiden tot de bouw van nieuwe telescopen die speciaal zijn ontworpen om signalen van donkere materiedeeltjes te bestuderen," zei Boyarsky. "We zullen weten waar we moeten kijken om de donkere structuren in de ruimte te traceren en zullen in staat zijn om te reconstrueren hoe het heelal gevormd is."
