Einstein-kruis met vijfde afbeelding ontdekt: nieuw mysterie van donkere materie!

Einstein-kruis met vijfde afbeelding ontdekt: nieuw mysterie van donkere materie!

Een internationaal team van astronomen heeft een opmerkelijke ontdekking gedaan op het gebied van de astrofysica. Ze vonden een buitengewoon Einstein-kruis dat een sterrenstelsel uit het vroege tijdperk van het universum toont. De details van deze ontdekking werden gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Astrofysisch tijdschrift gepubliceerd. Dit specifieke Einstein Cross, bekend als HerS-3, is een opstelling waarin licht van een ver sterrenstelsel wordt afgebogen door de zwaartekracht van een tussenliggend sterrenstelsel. Dit resulteert in meerdere beelden, in dit geval vijf, die de aanwezigheid van donkere materie aangeven.

De Einstein Cross HerS-3 bevindt zich op een indrukwekkende afstand van 11,6 miljard lichtjaar en biedt unieke inzichten in de structuur en evolutie van sterrenstelsels. De waarnemingen zijn uitgevoerd met behulp van verschillende state-of-the-art telescopen, waaronder de Atacama grote millimeter/submillimeter-array (ALMA) in Chili en zo Karl G. Jansky Zeer grote array (VLA) in de VS. Deze analytische hulpmiddelen hielpen onderzoekers bij het identificeren van een enorme halo van donkere materie met een geschatte massa van enkele biljoen zonsmassa's.

Het fenomeen zwaartekrachtlenzen

Het fenomeen Einstein Cross is een voorbeeld van zwaartekrachtlensvorming, waarbij licht van verre objecten wordt afgebogen door massieve objecten in de buurt. Deze interactie is cruciaal voor het begrijpen van de massa en structuur van sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels. In dit specifieke geval wordt het licht van HerS-3 afgebogen door een groep van ten minste vier massieve voorgrondstelsels, die, samen met jongere sterrenstelsels, een natuurlijk zwaartekrachtlenseffect creëren. De resultaten suggereren dat de rangschikking van de vijf beelden alleen kan worden verklaard door rekening te houden met een component van donkere materie, wat een belangrijk resultaat is voor astrofysisch onderzoek.

Interessant genoeg is HerS-3 het eerste geregistreerde Einstein-kruis met vijf afbeeldingen en het eerste dat is waargenomen in submillimetergolflengten. Deze ontdekking biedt niet alleen nieuwe perspectieven op donkere materie, maar ook algemene inzichten in de evolutie van het universum. Co-auteur Charles Keeton van de Rutgers University ontdekte dat een aanvullend beeld alleen kan ontstaan ​​door ongebruikelijke gebeurtenissen op de voorgrond, waardoor inzichten in de structuren en dynamiek van de kosmos worden vergroot.

Het belang van donkere materie

Donkere materie vertegenwoordigt ongeveer 80 procent van de massa van het universum en heeft geen interactie met zichtbaar licht, waardoor het onderzoek ervan een van de grootste uitdagingen in de astrofysica is. Uit de gegevens, geanalyseerd door afgestudeerde student Prachi Prajapati, blijkt dat alle vijf de afbeeldingen van HerS-3 hetzelfde patroon van moleculaire emissielijnen hebben, wat wijst op een gemeenschappelijke oorsprong.

De simulaties en observaties maken duidelijk dat de halo van donkere materie, die zich vermoedelijk in het zuidwesten van de groep sterrenstelsels bevindt, een centrale rol speelt bij deze ontdekking. Door de posities en houdingen van deze helden te analyseren, kunnen astronomen betere modellen ontwikkelen voor het begrijpen van donkere materie. Het vermogen om de onzichtbare structuur van donkere materie gedetailleerder te bestuderen, vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang in de studie van het universum.

Over het geheel genomen biedt de ontdekking van HerS-3 en zijn ongebruikelijke Einstein Cross niet alleen belangrijke inzichten in donkere materie, maar roept het ook nieuwe vragen op over de structuur en evolutie van het universum. Toekomstig onderzoek zal zich ongetwijfeld richten op het verfijnen van modellen en meetmethoden om de gecompliceerde interacties tussen donkere materie en zichtbaar licht verder te begrijpen.