Astronomisch Nieuws

Astronomen maken de meest gedetailleerde kaart van donkere materie

Met gegevens van de Atacama Cosmology Telescope hebben astronomen de meest gedetailleerde kaart gemaakt van donkere materie verdeeld over een kwart van de hemel. Hun werk biedt verdere ondersteuning voor Einsteins algemene relativiteitstheorie, die al meer dan een eeuw de basis vormt van het standaardmodel voor de kosmologie.

Donkere materiekaart van een deel van ons sterrenstelsel
De nieuwe ACT-resultaten bieden verdere ondersteuning voor Einsteins algemene relativiteitstheorie. Credit: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation.

Hoewel donkere materie een groot deel van het heelal uitmaakt, ongeveer 85%, bleef het moeilijk te detecteren omdat donkere materie niet interageert met licht of andere vormen van elektromagnetische straling. Wetenschappers denken dat donkere materie alleen met zwaartekracht interageert.

Om donkere materie op te sporen hebben Neelima Sehgal, astronoom aan de Stony Brook universiteit, en meer dan 160 astronomen wereldwijd gegevens verzameld van de Atacama Cosmology Telescope in de hoge Chileense Andes.

De astronomen onderzochten de kosmische achtergrondstraling (CMB) – licht dat afkomstig is van het begin van het ontstaan van het heelal, de Oerknal, toen het heelal nog maar 380.000 jaar oud was.

Zij volgden hoe de zwaartekracht van grote, zware structuren, waaronder donkere materie, de CMB vervormt op zijn 14 miljard jaar durende reis naar ons, zoals een vergrootglas licht buigt als het door zijn lens gaat. Dit verschijnsel wordt gravitationele lensvorming genoemd.

Het ACT-resultaat toont de precisie aan die kan worden verkregen met metingen van de gravitationele lensing van de microgolfachtergrondstraling, alsmede de belofte van toekomstige gevoeligere CMB-experimenten wat betreft het bevorderen van de kennis en de fysica van het heelal.

Astronomen hebben een nieuwe massakaart gemaakt met behulp van vervormingen van licht die zijn overgebleven van de Oerknal. Opmerkelijk genoeg levert het metingen op die aantonen dat zowel de klonterigheid van het heelal als e snelheid waarmee het na 14 miljard jaar evolutie groet, precies zijn wat je zou verwachten van ons standaardmodel van de kosmologie, gebaseerd op Einsteins zwaartekrachttheorie.

Toen de onderzoekers zagen hoe goed hun metingen overeenkwamen met de onderliggende theorie kostte hun dat wel even tijd om dit te verwerken.

Het onderzoek is beschreven in drie verschillende artikelen die in de Astrophysical Journal worden gepubliceerd.

Eerste publicatie: 11 april 2023
Bron: sci-news