Dankzij dit onderzoek leren we meer over de verdeling van donkere materie.
Voor het eerst hebben astronomen de driedimensionale beweging van individuele sterren buiten de Melkweg in kaart gebracht. Het gaat om 126 sterren in het dwergsterrenstelsel Sculptor, een satellietstelsel van ons eigen sterrenstelsel. De resultaten zijn te lezen in een paper in het wetenschappelijke vakblad Nature.
De astronomen van de universiteiten van Leiden en Groningen hebben de verplaatsing van de sterren ten opzichte van de achtergrondsterren gemeten. Zij gebruikten daarvoor de Gaia-satelliet, die de bewegingen van een miljard sterren in ons sterrenstelsel in de gaten houdt. De satelliet kijkt hiervoor naar de roodverschuiving van het licht van sterren. Na verschillende precisiemetingen kan hierdoor de eigenbeweging van een ster vastgesteld worden. “Maar Gaia meet ook de posities van sterren in stelsels buiten de Melkweg, zoals het Sculptor-dwergstelsel,” vertelt wetenschapper Davide Massari van het Kapteyn-instituut.
De Nederlandse onderzoekers combineerden de data van Gaia met gegevens van de Hubble-telescoop van twaalf jaar geleden. Van de 126 sterren in Sculptor hebben astronomen nu van vijftien sterren nauwkeurige waarnemingen van hun piepkleine eigenbeweging. De sterren blijken verschillende banen te hebben.
Donkere materie
Het heelal heeft vijf keer zoveel donkere materie als normale materie, maar de aanwezigheid van deze donkere materie kan alleen worden afgeleid uit het zwaartekrachtseffect van deze materie op de beweging van andere objecten. “Rugbybalvormige dwergsterrenstelsels zoals Sculptor worden van alle objecten in het heelal het meest gedomineerd door donkere materie,” vertelt mede-auteur Amina Helmi van het Kapteyn-instituut. “In deze stelsels ‘zien’ we donkere materie aan het werk. Uit de nieuwe data blijkt dat de sterren bij voorkeur in langgerekte banen bewegen. Dat is consistent met een verdeling van donkere materie waarbij de dichtheid groeit richting centrum, in plaats van afneemt. Precies wat wordt voorspeld door simulaties op basis van het standaard kosmologische Cold Dark Matter-scenario.”
Vervolgonderzoek
Eerder dit jaar concludeerden Groningse onderzoekers dat sterren rond de Melkwegschijf groepsreizigers zijn. De tweede Gaia-dataset wordt in 2018 gepubliceerd. Mogelijk kunnen onderzoekers de beweging van sterrenstelsels rondom de Melkweg dan nog nauwkeuriger meten.
