Wacht, wat is een sterrenstroom?
Oké, laat ik je een beeld schetsen. Stel je een dicht opeengepakte groep sterren voor — zoiets als een kosmische zwerm — die door de ruimte zweeft. Deze noemen we bolvormige sterrenhopen, en ze worden bij elkaar gehouden door hun onderlinge zwaartekracht. Nu, wanneer deze hopen te dicht in de buurt komen van een groter sterrenstelsel, gebeurt er iets interessants.
De zwaartekracht van dat grotere sterrenstelsel begint aan de sterrenhoop te trekken en rekt deze uit als taffy. Sterren worden langzaam weggetrokken, waardoor een lange, dunne lint van sterren achterblijft dat het baanpad van de sterrenhoop volgt. Dat noemen we een sterrenstroom — in feite een spookachtig spoor van sterren dat aangeeft waar een bolvormige sterrenhoop is geweest.
Wetenschappers kennen deze stromen al een tijdje, maar hier zit het knoopje: ze zijn ongelooflijk vaag. We hebben het over structuren die zo flauw zijn dat ze opsporen is alsof je vanaf kilometers afstand een enkele kaars in een stadion probeert te zien. Ze zijn de hele tijd al in onze Melkweg aanwezig, maar pas recentelijk hebben we de telescopen en de computerkracht ontwikkeld om ze daadwerkelijk te vinden.
Een ontdekking die alles verandert
Hier wordt het spannend. Een internationaal team onder leiding van promovendus Julie Kiel Holm van het Niels Bohr Instituut heeft onlangs een artikel gepubliceerd in Nature — een van de grootste wetenschappelijke tijdschriften ter wereld — waarin iets opmerkelijks wordt aangekondigd.
Ze hebben een sterrenstroom van een bolvormige sterrenhoop in een ander sterrenstelsel gevonden. Niet in de Melkweg. In een volledig ander sterrenstelsel op ongeveer 400 miljoen lichtjaar afstand.
"Dit is de eerste keer dat een dergelijke stroom buiten ons eigen sterrenstelsel is waargenomen, wat de ontdekking bijzonder spannend maakt," zei Holm.
Maar wacht, het wordt nog beter. Deze stroom bevindt zich niet alleen in een ander sterrenstelsel — het bevindt zich in een ultra-diffuus sterrenstelsel genaamd UGC9050-Dw1. Dit zijn sterrenstelsels die nauwelijks licht uitstralen. Zie ze als de spoken van de kosmische buurt. Een vage sterrenstroom vinden in een nauwelijks zichtbaar sterrenstelsel? Dat is alsof je een vingerafdruk op een raam probeert te zien in een donkere kamer.
Waarom zou je je eigenlijk druk moeten maken over donkere materie?
Nu, hier wordt het enorm belangrijk voor de rest van ons. Donkere materie is een van de grootste raadsels in de hele wetenschap. We weten dat het ongeveer 80-85% van alle materie in het universum uitmaakt, maar we hebben letterlijk geen idee wat het daadwerkelijk is. We kunnen het niet zien, aanraken of direct detecteren. We weten alleen dat het er is vanwege de invloed die het heeft op de dingen eromheen — zoiets als weten dat er iemand in een kamer is omdat je ze hoort ademen.
Sterrenstromen zijn bijzonder omdat ze letterlijk reageren op zwaartekracht. Aangezien donkere materie de zwaartekracht beïnvloedt, fungeren deze stromen als kosmische broodkruimels die kunnen onthullen hoe donkere materie binnen een sterrenstelsel is verdeeld.
Mede-auteur Sarah Pearson legde het prachtig uit: "We laten zien dat een gevestigd instrument uit studies van de Melkweg kan worden gebruikt om andere sterrenstelsels te begrijpen, waar het meten van de verdeling van donkere materie traditioneel zeer uitdagend is."
Met andere woorden, we hadden dit instrument al die tijd, maar we gebruikten het alleen in onze eigen achtertuin. Nu kunnen we het overal naar sterrenstelsels richten.
Wat hebben ze eigenlijk gevonden?
Het team onderzocht dat ultra-diffuse sterrenstelsel, UGC9050-Dw1, en gebruikte de sterrenstroom om enkele schattingen te maken over zijn massa en hoe die massa is verdeeld. Hun bevindingen suggereren dat dit kleine spook