Een toevallige samenstand van objecten ver in het heelal heeft de schuilplaats van een enorme hoeveelheid donkere materie verraden. Configuraties als deze, die Einsteinkruisen worden genoemd, bestaan doorgaans uit vier afzonderlijke lichtvlekken. Maar dit specifieke exemplaar, met de aanduiding HerS-3, heeft een kenmerk dat nog nooit eerder is gezien: in het midden ervan is een vijfde lichtvlek waarneembaar (The Astrophysical Journal). Een Einsteinkruis is een zeldzame kosmische configuratie, waarbij het licht van een verafgelegen sterrenstelsel wordt afgebogen door sterrenstelsels op de voorgrond, waardoor vier afbeeldingen van het verre stelsel ontstaan. Omdat het licht rond het object in het centrum van het kruis wordt afgebogen, zie je geen vijfde beeld van het achtergrondobject in het centrum staan. Als er al licht in het centrum te zien is, is dat meestal iets op de voorgrond. ‘Je krijgt geen vijfde beeld in het centrum te zien, tenzij er iets ongewoons aan de hand is met de massa die het licht afbuigt’, aldus theoretisch astrofysicus Charles Keeton van de Rutgers Universiteit in New Brunswick (VS). In het geval van HerS-3 lijkt dit ‘ongewoons’ een verborgen halo van donkere materie te zijn. Het bestaan van deze onzichtbare structuur kon alleen worden aangetoond door middel van zorgvuldige computermodellering. HerS-3 is een stofrijk, sterren-vormend stelsel dicht bij de rand van het zichtbare heelal, waarvan het licht er 11,7 miljard jaar over heeft gedaan om ons te bereiken. Zelfs op het eerste gezicht zag dit stelsel er al vreemd uit. En toen een team onder leiding van astronoom Pierre Cox van het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS) het nader had bekeken, bleek dat lichtbron in het midden net zo ver van ons verwijderd is als de vier stippen eromheen. Aanvankelijk dachten Cox en collega’s dat er iets mis was gegaan bij de opname, maar dat bleek toch niet zo te zijn. Ook sloten computersimulaties de mogelijkheid uit dat het merkwaardige lenseffect door een object op de voorgrond werd veroorzaakt. Uiteindelijk konden ze alleen maar concluderen dat de vijfde afbeelding wordt veroorzaakt door iets onzichtbaars: donkere materie. De modellen van de onderzoekers suggereren dat de waargenomen Einsteinring is veroorzaakt door een nabijere cluster van sterrenstelsels waarvan het licht ongeveer acht miljard jaar heeft gereist, in combinatie met een grote samenballing of halo van donkere materie. (EE) (Image credit: P. Cox et al. – ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
