Persbericht

Grote nieuwe zoektocht werpt licht op donkere materie

Eerste resultaten van de VST KiDS Survey

9 juli 2015

Een internationaal team van astronomen onder Nederlandse leiding heeft de eerste resultaten gepubliceerd van een grote nieuwe zoektocht naar donkere materie. Daarvoor gebruikten de onderzoekers de VLT Survey Telescoop (VST) van ESO op het Paranal Observatorium in Chili. Met die telescoop kunnen de astronomen onderzoek doen aan donkere materie, aan de structuur van sterrenstelselhalo's en aan de evolutie van sterrenstelsel en clusters van sterrenstelsels.

Ongeveer 85% van de materie in het heelal is donkere materie [1]. Deze vorm van materie wordt nog niet goed begrepen door natuurkundigen. Het straalt geen licht uit en het absorbeert ook geen licht. Maar astronomen kunnen het toch detecteren vanwege het effect dat donkere materie heeft op sterren en sterrenstelsels. Een groot project met de krachtige survey telescopen van ESO toont nu duidelijker dan ooit de relatie tussen de mysterieuze donkere materie en de sterrenstelsels [2].

Het project, bekend onder de naam Kilo-Degree Survey (KiDS), gebruikt beelden van de VLT Survey Telescoop en zijn enorme camera, de OmegaCAM. Deze telescoop is speciaal gemaakt om grote delen van de nachtelijke hemel af te speuren naar zichtbaar licht. De waarnemingen worden aangevuld met waarnemingen van de VISTA-telescoop (die kijkt naar infraroodlicht). Een van de hoofddoelen van de VST is om donkere materie in kaart te brengen en om een vinger te krijgen achter de nog mysterieuzere donkere materie die ervoor zorgt dat ons heelal versneld uitdijt.

De beste manier om te weten te komen waar de donkere materie zich bevindt, is met behulp van zwaartekrachtlenzen. De astronomen keken hoe het licht van de verre stelsels afbuigt terwijl het op weg naar de aarde langs grote wolken donkere materie reist. Zo konden ze de donkere materie via een omweg toch in beeld brengen.

Het internationale KiDS-team wordt geleid door Koen Kuijken van de Leidse Sterrewacht [3]. Het team analyseerde de beelden van meer dan twee miljoen sterrenstelsels die op afstanden tot zo'n 5,5 miljard lichtjaar van de aarde staan [4].

De eerste resultaten die nu gepubliceerd worden zijn nog maar het begin. Ze komen van de eerste 7% van wat er totaal in kaart gebracht gaat worden.

De meeste sterrenstelsels leven in groepen. Zo ook onze eigen Melkweg. Die is onderdeel van de Lokale groep. De sterrenstelsels clusteren als gevolg van de zwaartekracht. Wetenschappers denken dat donkere materie hierbij een belangrijke rol speelt. Als ze weten hoeveel donkere materie er in de clusters zit, dan kunnen ze beter begrijpen hoe de sterrenstelsels en de clusters gevormd worden. De berekeningen die nu gedaan zijn met behulp van het zwaartekrachtlens-effect laten zien dat de clusters ongeveer dertig keer meer donkere materie bevatten dan zichtbare materie.

"Interessant genoeg bevindt het helderste sterrenstelsel zich bijna altijd in het midden van een klomp met donkere materie." zegt Massimo Viola (Leidse Sterrenwacht). Hij is hoofdauteur van een van de eerste KiDS-publicaties.

"Dat is in lijn met de theorie die voorspelde dat sterrenstelsels naar elkaar trekken en dat ze samenklonteren in het centrum, maar het was nog nooit zo duidelijk waargenomen." voegt Koen Kuijken toe.

De bevindingen zijn dus pas het begin. De enorme hoeveelheid data die nu van de survey-telescopen komt, worden door ESO beschikbaargemaakt voor wetenschappers wereldwijd.

De KiDS survey helpt bij het begrijpen van donkere materie. Dat is een van de grootste onopgeloste vragen uit de natuurkunde.

Noten

[1] Astronomen hebben gevonden dat de totale massa/energie-inhoud van het heelal als volgt verdeeld kan worden: 68% donkere energie, 27% donkere materie, 5% 'normale' materie.

[2] Berekeningen met behulp van supercomputers laten zien hoe een heelal evolueert dat gevuld is met donkere materie: donkere materie klontert samen tot een enorm kosmisch web. Bij grote dichtheden van donkere materie vormen zich sterrenstelsels en sterren.

[3] Het internationale KiDS-team bestaat uit onderzoekers uit Nederland, het Verenigd Koninkrijk, Duitsland, Italië en Canada.

[4] Bij het onderzoek maakten de wetenschappers dankbaar gebruik van de 3D-kaarten van het Galaxy And Mass Assembly project (GAMA). Deze kaarten kwamen tot stand dankzij waarnemingen van de Anglo-Australian Telescoop.

Meer informatie

De resultaten van het onderzoek komen in een serie artikelen die naar verschillende wetenschappelijke tijdschriften zijn opgestuurd. Een lijst van artikelen met links naar de gratis preprints staat hier.

ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die specifiek is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Links naar de artikelen
• Foto's van de VST

Contact

Koen Kuijken
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 71 527 5848
Mob: +31 628 956 539
E-mail: kuijken@strw.leidenuniv.nl

Massimo Viola
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 71 527 8442
E-mail: viola@strw.leidenuniv.nl

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6761
Mob: +49 173 3872 621
E-mail: lars@eso.org

Connect with ESO on social media

Dit is een vertaling van ESO-persbericht eso1528.