Wetenschappers hebben de meest gedetailleerde kaart van donkere materie tot nu toe onthuld, waarbij ze gebruik hebben gemaakt van de kracht van de James Webb Space Telescope (JWST) om subtiele vervormingen in het licht van ongeveer 250.000 sterrenstelsels waar te nemen. Deze doorbraak biedt ongekend inzicht in een van de grootste mysteries van het universum: de aard en verspreiding van donkere materie.
Het onzichtbare universum
Donkere materie zelf heeft geen interactie met licht, waardoor het onmogelijk is om rechtstreeks waar te nemen. In plaats daarvan vertrouwen onderzoekers op de zwaartekrachteffecten ervan, die het weefsel van de ruimte-tijd vervormen en het pad van het licht dat er doorheen gaat buigen. Dit fenomeen, genaamd ‘gravitatielensing’, stelt wetenschappers in staat de aanwezigheid en dichtheid van donkere materie af te leiden door de vervormde vormen van verre sterrenstelsels te analyseren.
De hoge-resolutiemogelijkheden van de JWST hebben een kaart mogelijk gemaakt die tweemaal zo helder is als eerdere pogingen, waardoor structuren zichtbaar worden die voorheen aan het zicht waren onttrokken. Het geanalyseerde deel van de hemel, hoewel iets groter dan de volle maan, bevat enorme clusters van sterrenstelsels en de verbindende filamenten van het kosmische web – een grootschalige structuur waarvan wordt aangenomen dat deze het universum bij elkaar houdt.
Onverwachte ontdekkingen
De kaart laat zien dat sommige structuren van donkere materie niet overeenkomen met die van gewone materie, wat wijst op gebieden die alleen door donkere materie worden gedomineerd. Deze bevinding is significant omdat donkere materie ongeveer 85% van alle materie in het universum uitmaakt, en het begrijpen van de verdeling ervan cruciaal is voor het modelleren van de evolutie van sterrenstelsels, clusters en de kosmos als geheel.
“Om veel van deze structuren over een breed veld te identificeren, is zwaartekrachtlenstechniek een van de zeer weinige technieken, en absoluut de beste.” – Liliya Williams, Universiteit van Minnesota
Implicaties voor de kosmologie
De nieuwe donkere materiekaart komt overeen met het huidige standaardmodel van het universum (lambda-CDM), maar onderzoekers voeren verdere analyses uit om mogelijke discrepanties te onderzoeken. Dergelijk onderzoek zou ons begrip van kosmologische parameters kunnen verfijnen, waaronder de kracht van donkere energie – de mysterieuze kracht die de versnellende uitdijing van het universum aandrijft.
Deze observationele doorbraak belooft een schat aan toekomstige inzichten, waardoor nauwkeurigere kosmologische modellen en een dieper begrip mogelijk worden van hoe sterrenstelsels zich vormen en evolueren binnen hun halo’s van donkere materie. Hoewel de eerste resultaten de bestaande theorieën bevestigen, moeten de volledige implicaties van deze hoge-resolutiekaart nog worden onthuld.
