Het gaat om gewone materie waarvan we momenteel bijna de helft kwijt zijn.

Het grootste deel van het heelal (95%) bestaat uit mysterieuze donkere materie (25%) en donkere energie (70%). Het betekent dat slechts 5 procent van ons heelal is opgebouwd uit ‘gewone’ materie die wij kunnen zien. Denk aan sterren, planeten, maar ook mensen. Terwijl astronomen met man en macht grip proberen te krijgen op de onzichtbare donkere materie en donkere energie, heeft ook de gewone materie nog geheimen voor ons. Zo is het lastig gebleken om alle gewone materie op te sporen.

Bijna de helft is spoorloos
De totale hoeveelheid normale materie – ook wel baryonen genoemd – kan geschat worden aan de hand van de kosmische achtergrondstraling: warmtestraling die kort na de oerknal werd uitgezonden. Waarnemingen aan verafgelegen sterrenstelsels stellen onderzoekers in staat de evolutie van deze materie in de eerste paar miljard jaar na de oerknal te volgen. Maar daarna blijkt bijna de helft spoorloos (zie kader). “We weten dat de materie er moet zijn, maar we hebben er geen grip op,” vertelt onderzoeker Fabrizio Nicastro. “Waar is het gebleven?”

Als je alle sterren en sterrenstelsels in het heelal – inclusief het interstellaire gas – bij elkaar optelt, kom je op ongeveer 10% van alle normale materie. Tel daar het hete diffuse gas in de halo’s rond de sterrenstelsels en het nog hetere gas in clusters van sterrenstelsels nog eens bij op en nog steeds blijf je steken op nog geen 20 procent. Het is weinig. Maar onderzoekers kunnen dat wel verklaren; sterren, sterrenstelsels en clusters ontstaan in de dichte knopen van het kosmische web – dat is de draadachtige groteschaalstructuur van het heelal – en die zijn vrij zeldzaam. Aangenomen wordt dan ook dat een groot deel van de gewone materie zich ophoudt in de filamenten van het kosmische web. Maar in die filamenten is de materie ijler en dus lastiger waar te nemen. Tot op heden hebben onderzoekers dan ook slechts 60% van die intergalactische materie kunnen opsporen.

Quasar
Waar is de overige 40%? Een nieuw onderzoek brengt ons iets dichter bij een antwoord op die vraag. Met behulp van ESA’s XMM-Newton – een ruimtetelescoop – hebben onderzoekers enorme hoeveelheden materie gevonden in de intergalactische ruimte. De onderzoekers richtten zich op een quasar: een groot sterrenstelsel met een superzwaar zwart gat in het centrum dat helder schijnt op röntgen- en radiogolflengten. Ze bestudeerden de quasar, die op zo’n 4 miljard lichtjaar afstand staat, in totaal achttien dagen lang. In de data troffen ze op twee locaties langs de zichtlijn de vingerafdruk van zuurstof in het hete intergalactische gas tussen ons en de verre quasar aan. “Er liggen daar enorme voorraden aan materie, waaronder zuurstof, in de hoeveelheden die we verwachtten,” vertelt onderzoeker Jelle Kaastra. “Het lijkt erop dat we eindelijk het raadsel van de vermiste baryonen kunnen oplossen.”

Het onderzoek – verschenen in het blad Nature – is nog maar het begin. De wetenschappers hopen namelijk in de nabije toekomst nog veel meer quasars onder de loep te nemen. “We willen nu naar andere bronnen in het heelal gaan kijken om te kunnen bevestigen dat onze resultaten universeel zijn,” vertelt onderzoeker Nastasha Wijers. “Ook willen we de langgezochte materie verder gaan onderzoeken.”