Door gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop te analyseren die over een periode van bijna twee decennia zijn verzameld, hebben astronomen de ruimtelijke bewegingen van sterren in een klein sterrenstelsel in kaart gebracht. Daarbij hebben ze ontdekt dat zich waarschijnlijk donkere materie in diens centrum heeft opgehoopt (The Astrophysical Journal). Computermodellen suggereren dat zich in de centra van sterrenstelsels donkere materie zou moeten ophopen tot een zogeheten cusp (dichtheidspiek), maar veel telescopische waarnemingen wijzen erop dat deze materie gelijkmatiger over de stelsels is verdeeld. Om meer inzicht te krijgen in deze kwestie, heeft een internationaal team van astronomen, onder wie de Nederlander Roeland van der Marel, de bewegingen van sterren in het Draco-dwergstelsel – een klein sterrenstelsel op ongeveer 250.000 lichtjaar van de aarde – gemeten. Om meer te weten te komen over de donkere materie in een sterrenstelsel, kunnen wetenschappers kijken naar de wijze waarop de bewegingen van sterren worden beïnvloed door de aantrekkingskracht van donkere materie. Bij het meten van de snelheden van objecten die door de ruimte bewegen, wordt vaak gebruik gemaakt van het dopplereffect – een waargenomen verandering in de golflengte van het licht van het object die ontstaat wanneer dit naar de aarde toe beweegt of zich juist van ons verwijdert. Sterren bewegen echter niet alleen naar ons toe of van ons vandaan, ze bewegen ook langs de hemel: ze vertonen een zogeheten eigenbeweging. Door de twee snelheidscomponenten met elkaar te combineren heeft een internationaal team onder leiding van Eduardo Vitral van het Space Telescope Science Institute in Baltimore (VS) een baanbrekende analyse gemaakt van de driedimensionale bewegingen van de sterren in het Draco-dwergstelsel. Daarbij is een nauwkeurigheid bereikt die overeenkomt met het meten van een jaarlijkse verschuiving die kleiner is dan de breedte van een golfbal op de afstand van de maan. ‘Onze modellen lijken meer in overeenstemming te zijn met een cusp-achtige structuur, wat overeenkomt met kosmologische modellen’, aldus Vitral. ‘Hoewel we niet definitief kunnen zeggen dat álle sterrenstelsels een cusp-achtige verdeling van donkere materie bevatten, is het geweldig om zulke goed gemeten gegevens te hebben die alles overtreffen wat we eerder hebben bereikt.’ (EE) (Image credit: NASA, ESA, Eduardo Vitral (STScI), Roeland van der Marel (STScI), Sangmo Tony Sohn (STScI), DSS)
