Astronomen hebben een uitzonderlijk door donkere materie gedomineerd sterrenstelsel geïdentificeerd, genaamd CDG-2, dat voor 99% uit donkere materie bestaat. Deze ontdekking, gedaan met behulp van de Hubble- en Euclid-ruimtetelescopen, daagt ons begrip uit van hoe sterrenstelsels ontstaan en evolueren. Het toont ook de kracht van nieuwe observatietechnieken bij het detecteren van structuren die voorheen verborgen waren in het zicht.
Het spookachtige karakter van CDG-2
CDG-2 bevindt zich op ongeveer 245 miljoen lichtjaar afstand en is een vrijwel onzichtbaar sterrenstelsel vanwege het extreem lage aantal sterren. Standaardstelsels worden bij elkaar gehouden door donkere materie, die ongeveer vijf tegen één zwaarder weegt dan zichtbare materie. CDG-2 is echter een extreme uitbijter: donkere materie maakt 99% van de totale massa uit.
De reden dat dit zo belangrijk is, is omdat donkere materie, hoewel niet waarneembaar door licht, een aantrekkingskracht uitoefent die de structuur van sterrenstelsels bepaalt. Zonder dit zouden sterrenstelsels uit elkaar vliegen. De extreme samenstelling van CDG-2 suggereert dat sommige sterrenstelsels zich kunnen vormen in omgevingen waar donkere materie vrijwel volledig domineert.
Hoe werd dit sterrenstelsel gedetecteerd?
Het team ontdekte CDG-2 tijdens het bestuderen van dichte sterrenhopen, bolvormige sterrenhopen genoemd. Deze clusters duiden vaak op de aanwezigheid van zwakke, nabijgelegen sterrenstelsels. Nadat ze tien kandidaten met lage helderheid hadden geïdentificeerd, wendden onderzoekers zich voor bevestiging tot Hubble, Euclid en de Subaru-telescoop op Hawaï.
Hubble-gegevens onthulden vier dicht bij elkaar gegroepeerde bolvormige sterrenhopen in de Perseus-sterrenhoop (op 300 miljoen lichtjaar afstand). Verdere waarnemingen onthulden een zwakke gloed rondom deze clusters, wat het bestaan van een verborgen, vrijwel onzichtbaar sterrenstelsel bevestigde.
“Dit is het eerste sterrenstelsel dat uitsluitend via zijn bolvormige clusterpopulatie wordt gedetecteerd”, zegt David Li van de Universiteit van Toronto.
Het mysterie van ontbrekende sterren
De zwakte van CDG-2 doet vermoeden dat er ooit meer sterren in zaten, maar deze zijn waarschijnlijk verdwenen door zwaartekrachtinteracties met andere sterrenstelsels. Bolvormige sterrenhopen zijn echter compact genoeg om een dergelijke verstoring te weerstaan, waardoor ze de enige overgebleven sporen van dit spookachtige sterrenstelsel zijn.
Het sterrenstelsel bevat ongeveer 6 miljoen zonachtige sterren, maar het grootste deel van zijn massa bestaat nog steeds uit donkere materie. Dit betekent dat CDG-2 een overblijfsel zou kunnen zijn uit het vroege universum, waar zich eerst halo’s van donkere materie vormden en zich later zichtbare materie ophoopte.
Implicaties en toekomstig onderzoek
De ontdekking van CDG-2 biedt een zeldzaam kijkje in een sterrenstelsel dat tot het uiterste einde is gedreven van de dominantie van donkere materie. Het bestuderen van dergelijke objecten helpt astronomen hun modellen van de vorming van sterrenstelsels te verfijnen en de verdeling van donkere materie in het universum beter te begrijpen. Toekomstig onderzoek zal zich richten op het vinden van vergelijkbare extreme sterrenstelsels om te testen of CDG-2 een anomalie is of deel uitmaakt van een grotere populatie.
Deze ontdekking versterkt het idee dat donkere materie niet alleen een mysterieus onderdeel van het universum is, maar een actieve kracht die de structuur van sterrenstelsels vormgeeft.
