Donkere materie vertraagt binnenste sterren Melkweg

Het gedrag van sterren in het binnenste deel van de Melkweg kan alleen verklaard worden, als er iets als donkere materie bestaat. Dat blijkt uit berekeningen van astronomen.

Dat iets als donkere materie bestaat, hebben astronomen voor het eerst ontdekt door het vreemde gedrag van sterren in sterrenstelsels. Sterren in het buitenste deel van de Melkweg draaien veel sneller rond het centrum van de Melkweg, dan verwacht. Astronomen verklaarden dat door aan te nemen, dat er in het binnenste deel van de Melkweg materie zit die wij niet kennen. Deze oefent wel zwaartekracht uit maar we kunnen deze materie niet waarnemen. Dit is de reden dat dit donkere materie wordt genoemd.

Artist impression van het bovenaanzicht van de Melkweg, uiteraard voor ons zo niet waarneembaar. Nu definitief aangetoond: donkere materie bestaat. Of kan een handige theoreticus nog een uitweg vinden voor de concurrende MOND-theorieën? Bron: NASA (R. Hunt)

Behalve donkere materie is er nog een concurrerende theorie. Deze zegt, dat onze natuurwetten op de schaal van sterrenstelsels niet meer kloppen, althans de zwaartekracht. Deze theorie kon tot nu toe vrij goed de waarnemingen verklaren, zonder aan te nemen dat er donkere materie bestaat. Maar met deze nieuwe waarneming heeft de theorie meer moeite.

Vooral in het allerbinnenste deel van de Melkweg draaien sterren veel langzamer rond dan verwacht .In het galactische centrum bevindt zich een soort balk van sterren. Astronomen hebben van duizenden sterren in deze balk de snelheid bepaald. Uit berekeningen blijkt, dat de rotatiesnelheid van de sterren met 13% afneemt per miljard jaar. Als er zich geen donkere materie in het centrum van de Melkweg zou bevinden, zou niets de sterren kunnen afremmen. maar dat blijkt dus wel degelijk het geval te zijn. De verklaring is, dat sterren om het zwaartekrachtsmiddelpunt (het Lagrangepunt) bewegen. De ronddraaiende sterren dragen via allerlei zwaartekrachtswisselwerkingen hun energie over aan de donkere materie. Daardoor gaat de donkere materie sneller bewegen, maar de sterren langzamer. In de loop van miljarden jaren was het effect spectaculair. De balk draait nu 24% langzamer dan hij in het begin deed. Hoe zou de Melkweg er over een paar miljard jaar uitzien?

Bronnen

  1. Rimpei Chiba, Ralph Schönrich, Tree-ring structure of Galactic bar resonance, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 505, Issue 2, August 2021, Pages 2412–2426, https://doi.org/10.1093/mnras/stab1094

1 reactie op “Donkere materie vertraagt binnenste sterren Melkweg”

Laat een reactie achter