Mass map of galaxy cluster MCS J0416.1–2403 using strong and w

Astronomen hebben de massa van een sterrenstelselcluster voor het eerst precies in kaart gebracht. Het cluster met de naam MCS J0416.1-2403 is 160 biljoen keer zwaarder dan de zon en bestaat voor een groot deel uit donkere materie. Het cluster heeft een breedte van 650.000 lichtjaar.

Wetenschappers slaagden erin om het cluster te wegen door te kijken naar achtergrondstelsels. Achter het cluster bevinden zich namelijk honderden sterrenstelsels. Het cluster bevat zoveel massa, dat het in staat is om licht te buigen van de achtergrondstelsels. Cluster MCS J0416.1-2403 vormt in dit geval een zwaartekrachtlens. Dit gebeurt niet onopgemerkt, want op aarde zien we de effecten van een zwaartekrachtlens. Zo kan het zijn een achterliggend voorwerp meerdere keren wordt gepositioneerd rondom de lens (sterke lenswerking) of dat een achtergrondstelsel wordt uitgerekt (zwakke lenswerking). Des te zwaarder een cluster, des te groter de effecten zijn.

MCS J0416.1-2403 bevindt zich op een afstand van vier miljard lichtjaar bij ons vandaan en is zwaar genoeg om achtergrondstelsels te transformeren in ringen of in bogen van licht. Tevens vonden wetenschappers hetzelfde achtergrondsterrenstelsel op meerdere plekken op de Hubble-foto, een voorbeeld van sterke lenswerking.

68 gedupliceerde achtergrondstelsels
In totaal vonden astronomen meer dan 50 nieuwe gedupliceerde achtergrondstelsels, waardoor het totaal nu uitkomt op 68 duplicaten. Hierbij wordt iedere duplicaat slechts één keer geteld. Stel, wetenschappers tellen alle verdubbelingen mee, dan komt het aantal boven de 200 uit. Op basis van 57 achtergrondstelsels hebben astronomen een model gemaakt van de verdeling van normale en donkere materie in het cluster. De conclusie: het sterrenstelselcluster weegt 160.000.000.000.000 keer zo zwaar als de zon. Niet slecht voor een relatief klein cluster.

Alle lensstelsels gemarkeerd
Op de foto bovenaan dit artikel is de verspreiding van materie op de foto van de Hubble-telescoop gelegd. Het is goed te zien dat de meeste materie in het hart van het cluster te vinden is. Hieronder de normale Hubble-foto, waarop de achtergrondstelsels in het rood zijn gemarkeerd.

Colour image of galaxy cluster MCS J0416.1–2403, annotated