Een team van Britse en Amerikaanse astronomen suggereert dat donkere dwergen de ware aard van de zogeheten donkere materie kunnen onthullen. Donkere dwergen zijn kleine hemellichamen die – anders dan hun naam doet vermoeden – niet echt donker zijn, maar wel een bijzondere relatie hebben met de donkere materie (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics). Astronomen vermoeden dat een kwart van het heelal bestaat uit een soort materie die geen licht uitzendt, waardoor ze onzichtbaar is voor onze telescopen. Deze donkere materie verraadt haar bestaan alleen via de zwaartekracht die ze uitoefent. Waaruit zij bestaat staat nog niet vast, maar een veelgenoemde kandidaat zijn de zogeheten WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles): zware deeltjes die geen interacties aangaan met normale materie, geen licht uitzenden en ongevoelig zijn voor elektromagnetische krachten. Volgens de onderzoekers zou dit type donkere materie nodig zijn voor het bestaan van donkere dwergen. Donkere materie is immers gevoelig voor de zwaartekracht en kan dus worden ingevangen door sterren en zich daarbinnen ophopen. Als dat gebeurt kunnen WIMPs elkaar vernietigen en komt energie vrij die de ster verhit. Gewone sterren, zoals onze zon, stralen omdat er in hun kernen fusieprocessen plaatsvinden waarbij enorme hoeveelheden licht en energie vrijkomen. Ook donkere dwergen zenden licht uit, maar niet door kernfusie. Deze objecten hebben ongeveer tien keer zo weinig massa als de zon, en dat is niet genoeg om fusiereacties in gang te zetten. Ze produceren slechts een zwakke gloed en worden daarom bruine dwergen genoemd.Als zo’n bruine dwerg zich in een omgeving bevindt waar veel donkere materie aanwezig is – zoals in het centrum van ons Melkwegstelsel – kan hij zo veel van deze materie verzamelen dat hij in een donkere dwerg verandert. En hoe meer donkere materie zich in de ster verzamelt, des te meer energie wordt er geproduceerd door de vernietiging ervan. Maar hoe onderscheid je een donkere dwerg van een ‘gewone’ bruine dwerg? Volgens de astronomen speelt het element lithium-7 daarbij een sleutelrol. In gewone sterren wordt lithium heel snel ‘verbrandt’. Dus als je een object tegenkomt dat eruitziet als een donkere dwerg, zou je kunnen kijken of deze – anders dan een bruine dwerg – inderdaad lithium bevat. Op die manier zouden astronomen – bijvoorbeeld met de Webb-ruimtetelescoop – donkere dwergen kunnen opsporen en het bestaan van WIMPs bevestigen. (EE) (Image credit: Sissa Medialab)
