Het mysterie van de missende donkere materie in sterrenstelsel NGC1052-DF4 lijkt opgelost. Het stelsel heeft waarschijnlijk weinig donkere materie omdat het uit elkaar getrokken wordt door een naburig sterrenstelsel. Dat concluderen astronomen op basis van nieuwe metingen van ruimtetelescoop Hubble.

Toen astronomen in 2019 het dwergsterrenstelsel NGC1052-DF4 op 45 miljoen lichtjaar afstand ontdekten, maten ze bijna geen donkere materie. Slechts de helft van de massa van het sterrenstelsel lijkt eruit te bestaan. En dat terwijl je in een dergelijk dwergsterrenstelsel gewoonlijk ongeveer 1 procent gewone, bekende materie verwacht, zoals sterren en gaswolken, en 99 procent donkere materie, mailt astronoom Ignacio Trujillo van het Instituto de Astrofísica de Canarias in Spanje.

Donkere materie als lijm

Donkere materie is onbekend spul. Het enige dat we weten is dat het massa heeft en dat het geen enkele vorm van licht uitstraalt, waardoor het compleet onzichtbaar is. De enige manier waarop het invloed uitoefent op bekende, zichtbare materie is door zwaartekracht. Er wordt vlijtig naar gezocht in grote experimenten, maar tot nu toe is donkere materie nog nooit direct waargenomen.

Wordt het plat Amsterdams een museumtaal?
LEES OOK
Wordt het plat Amsterdams een museumtaal?

Het bestaan van donkere materie wordt afgeleid uit de bewegingen van sterren en sterrenstelsels. De manier waarop die roteren en bij elkaar blijven, kan alleen verklaard worden door het bestaan van de onzichtbare materie. Tenzij de zwaartekrachtwetten niet blijken te kloppen, maar die discussie bewaren we voor andere nieuwsartikelen.

Volgens theoretische modellen is donkere materie zelfs essentieel geweest in het vormen van sterrenstelsels. Zonder de zwaartekracht van deze mysterieuze materie had het gas in het piepjonge heelal namelijk niet kunnen samenklonteren om sterren en sterrenstelsels te maken.

Wegtrekken en opslurpen

De astronomen waren daarom verbaasd toen ze het sterrenstelsel NGC1052-DF4 ontdekten dat nauwelijks donkere materie bevat. Ze richtten ruimtetelescoop Hubble op dit sterrenstelsel om diens geheim te ontrafelen.

Zo ontdekten ze dat het naburige, zware sterrenstelsel NGC1035 bezig is om NGC1052-DF4 aan stukken te scheuren. De sterkte zwaartekracht van NGC1035 trekt de buitenste sterren en donkere materie van NGC1052-DF4 naar zich toe. Zo slurpt hij het dwergsterrenstelsel langzaam op.

Hierbij verdwijnt de donkere materie als eerst. Dat komt doordat de sterren en andere ‘gewone’ materie zich concentreren in het midden van het sterrenstelsel. De donkere materie zit meer verspreid. Daardoor is er relatief veel donkere materie in de buitenste randen van het sterrenstelsel. En juist die buitenste laag wordt als eerste weggetrokken door NGC1035.

Op dit moment zijn de meeste sterren van NGC1052-DF4 nog onaangetast. Maar de astronomen voorspellen dat op den duur NGC1035 de hele buitenste laag van NGC1052-DF4 aan stukken zal scheuren. Het grootste deel daarvan zal opgaan in NGC1035. Enkele sterren zullen ontsnappen en eenzaam door het heelal blijven dwalen, als overgebleven kruimels.

Hemelgebied waar NGC 1052-DF4 en NGC 1052-DF2 zich bevinden. Beide sterrenstelsels zijn zo lichtzwak dat ze op dit beeld onzichtbaar zijn.