Ver donker sterrenstelsel ontdekt

Een internationaal team van astronomen, onder wie Léon Koopmans van het Kapteyn Instituut van de Rijksuniversiteit Groningen, heeft een ver dwergsterrenstelsel ontdekt dat vrijwel geheel uit donkere materie lijkt te bestaan (Nature, 19 januari). Het dwergstelsel, dat zich op de kolossale afstand van tien miljard lichtjaar bevindt, heeft zijn bestaan verraden door zijn zwaartekracht.

Volgens de huidige inzichten zijn grote sterrenstelsels zoals de Melkweg ontstaan door het 'samenklonteren' van vele kleine stelsels. Als dat model klopt, zouden er rond ons Melkwegstelsel nog duizenden dwergstelsels moeten zwermen, maar tot nu toe zijn daar slechts enkele tientallen van ontdekt.

Dit heeft astronomen tot het vermoeden gebracht dat veel van de dwergstelsels weinig of geen sterren bevatten. Ze zouden als donkere satellieten om de grote sterrenstelsels in het heelal draaien. Alles bij elkaar zouden zij een aanzienlijk deel van de donkere materie in het heelal voor hun rekening kunnen nemen.

Het probleem is natuurlijk dat stelsels die vrijwel geheel uit donkere materie bestaan uiterst moeilijk waarneembaar zijn. Het nu ontdekte stelsel, dat de aanduiding JVASB1938+66 draagt, is opgespoord met de grote Keck-telescoop op Hawaï. Daarbij is gebruik gemaakt van het zogeheten gravitatielenseffect: dat treedt op als twee sterrenstelsel vanaf de aarde gezien precies op één lijn staan. De zwaartekracht van het voorste stelsel fungeert dan als een soort lens, die een vervormde afbeelding van het achterste stelsel maakt.

Door het vervormde beeld van het achtergrondstelsel te analyseren, kan worden vastgesteld of het 'lensstelsel' satellietstelsels heeft. Ook kan de massa van deze stelsels worden bepaald. Het donkere dwergstelsel dat nu is opgespoord heeft een massa van ongeveer 113 miljoen zonsmassa's en is minstens enkele duizenden lichtjaren groot. Ter vergelijking: ons Melkwegstelsel 'weegt' 180 miljard zonsmassa's en heeft een middellijn van 75.000 lichtjaar. (ee)