Kosmische achtergrondstraling - Nieuwsarchief
Donkere energie heel precies gemeten
31 maart 2012


In New Mexico zijn door astronomen, met de telescoop van de Sloan Digital Sky Survey, metingen verricht aan
de donkere energie van de lege ruimte, deze energie, ontdekt in 1998, wordt verantwoordelijk gehouden voor
de snelle uitdijing van het heelal en in 2011 werd hiervoor de Nobelprijs voor de Natuurkunde uitgereikt.
Met de 3,5-meter telescoop zijn in de afgelopen zes jaar van ruim een miljoen sterrenstelsels in het heelal, tot op afstanden
van zo'n zes miljard lichtjaar, de positie en de afstand gemeten. Dit wordt gebruikt voor een driedimensionale ruimteverdeling
van de sterrenstelsels, voor de hoeveelheden zichtbare materie, donkere materie en donkere energie.

De precisiemetingen laten zien dat er kort na de oerknal een soort dichtheidsgolven in het heelal zijn geweest,
met als resultaat dat de huidige verdeling van sterrenstelsels en clusters niet willekeurig is,
maar een voorkeur heeft voor een afstandsschaal van ongeveer 500 miljoen lichtjaar.

De onderzoeksresultaten van dit BOSS-programma komen goed overeen met eerdere waarnemingen,
maar ze gaan tot veel grotere afstanden in het heelal.

Op die grote afstanden kijken sterrenkundigen terug tot het moment waarop de invloed van de donkere energie op
de uitdijing van het heelal groter begon te worden dan de invloed van de zwaartekracht,
dit betekent op een andere manier gezegd: de periode waarin de uitdijing van het heelal begon te versnellen.




Donkere materie in cluster in kaart gebracht
31 maart 2012


Astronomen hebben, met behulp van meetgegevens van telescopen in de ruimte en op aarde,
de ruimtelijke verdeling van de donkere materie in de cluster Abell 383 onderzocht
om meer inzicht te krijgen in de aard van de donkere materie in dit soort clusters.

De Abell cluster is een grote verzameling van sterrenstelsels en bevindt zich op een afstand van ongeveer 2,3 miljard lichtjaar.

Donkere materie is onzichtbaar materiaal dat geen licht uitzendt of opneemt, maar wel een aantrekkende kracht uitoefent.
Er zijn verschillende aanwijzingen dat er in het heelal ongeveer zes keer zoveel donkere materie als zichtbare materie aanwezig is.

Bij de metingen wordt gebruik gemaakt van het gegeven dat dergelijk grote massaclusters
het licht van verder weg gelegen objecten afbuigen, het zwaartekrachtlenseffect.

Waarschijnlijk is de donkere materie in Abell 383 niet bolvormig verdeeld, maar heeft de vorm aangenomen van een rugbybal.
Vanaf de aarde kijken we bijna recht tegen de smalle kant van deze grote bal aan.




XMM-Newton spoort een deel van verborgen kosmische materie op
7 mei 2008


Sterrenkundigen van SRON, het Nederlands ruimteonderzoeksinstituut, hebben met behulp van
de XMM-Newton, een röntgenruimtetelescoop, een deel van de verborgen materie in het heelal gevonden.

Deze kosmische materie is een dun, heet gas dat door het heelal hangt als strengen van een kosmisch web,
waarvan men het bestaan en waar het zich bevindt al 10 jaar vermoedt.
Dit kosmische web bestaat uit materie verdeelt door het heelal in de vorm van draadachtige
structuren van dun, heet gas en donkere materie.


Kosmisch web

Tussen de draden zitten holtes die door het uitdijen van het heelal steeds groter worden.
Op de knooppunten van het web is de dichtheid het grootst en daar ontstaan dan ook
de grootste structuren van het heelal, groepen van sterrenstelsels.

Van het grootste deel van het heelal is niets bekend. Ongeveer 72 procent van het heelal is
donkere energie en ongeveer 23 procent donkere materie. Slechts 5 procent van het heelal bestaat
uit (kosmische) materie zoals wij dat kennen en zien namelijk: protonen en neutronen die samen met
elektronen atomen vormen, waaruit sterren, planeten en het ontstaan van leven opgebouwd zijn.

Door de röntgensatelliet XMM-Newton op twee clusters (groepen) van sterrenstelsels te richten,
Abell 222 en Abell 223 die vanuit ons gezichtsveld op één lijn staan, dat als er heet gas
tussen zou hangen, de XMM-Newton het zou moeten zien.


Sterrenstelsels Abell 222 en Abell 223

De twee clusters van sterrenstelsels Abell 222 en Abell 223 liggen achter elkaar.
De rode band ertussen is een streng van het kosmische web.

De opnames van de XMM-Newton lieten inderdaad het verborgen dunne, hete gas zien.
De verbinding tussen de sterrenstelselclusters die we zien in de waarnemingen is waarschijnlijk
het heetste en dichtste deel van het ijle gas waaruit het kosmisch web is opgebouwd.
Daarmee zijn waarschijnlijk de protonen en neutronen die weg waren gevonden
en de hoeveelheid materie in het heelal verdubbeld.



Hubble ontdekt ring van donkere materie
17 mei 2007


Sterrenkundigen hebben met behulp van de Hubble Space Telescope een enorme ring van donkere materie ontdekt.
De ring werd een tot twee miljard jaar geleden gevormd tijdens een botsing tussen twee massieve groepen van sterrenstelsels.
De ring bevindt zich op een afstand van 5 miljard lichtjaar bij de aarde vandaan.

Uit eerder onderzoek bleek al dat deze twee sterrenstelselclusters waren samengesmolten tot het sterrenstelselcluster ZwCl0024+1652,
die een tot twee miljard jaar geleden plaats vond en het ontstaan van de ring van donkere materie is daarmee in overeenstemming.

De ring met een grootte van 2,6 miljoen lichtjaar maakt deel uit van het verre sterrenstelselcluster ZwCl0024+1652.
Het bijeenblijven van sterrenstelselclusters komt, naar men nu aanneemt, door de aanwezigheid van grote hoeveelheden donkere materie.


Ring van donkere materie in sterrenstelselcluster ZwCl0024+1652

De zichtbare materie in sterrenstelsels heeft niet genoeg massa om de bewegingssnelheid van sterrenstelsels te kunnen verklaren.
Clusters van sterrenstelsels zouden uit elkaar vallen als ze alleen afhankelijk waren de van zwaartekracht van de zichtbare materie.

De donkere materie zendt geen waarneembare straling uit, maar oefent wel zwaartekracht uit op haar omgeving.
Deze zwaartekracht houdt niet alleen sterrenclusters bijeen, maar buigt ook het licht van objecten af, die erachter liggen.

De astronomen hebben met behulp van de Hubble gemeten hoe licht van verre sterren afbuigt als het een cluster
van sterrenstelsels nadert. De afbuiging gemeten door de Hubble had een andere uitkomst dan de berekening
die de astronomen hadden gemaakt, dit wordt veroorzaakt door de donkere materie.

Donkere materie is materie die geen licht uitstraalt en als je er licht op laat schijnen dan absorbeert
de materie dat en kan het licht dus niet weerkaatsen, maar laat het licht wel verder afbuigen.
Zo wordt de donkere materie zichtbaar zonder dat hij zelf wordt waargenomen.

Dit noemt men het gravitatielenseffect en dit is een manier om de verdeling van donkere materie in clusters in kaart te brengen.
Uit onderzoek van de vervormde beelden van sterrenstelsels die ver achter ZwCl0024+1652 staan,
blijkt dat de donkere materie hier een vorm van een ring heeft aangenomen, alsof je een steen in water gooit.

Donkere materie is niet zichtbaar met optische middelen en is niet waar te nemen via de elektromagnetische straling
die de aarde bereiken en daarom wordt het donkere materie genoemd in tegenstelling tot de zichtbare materie.



Donkere materie in kaart gebracht
7 januari 2007


Sterrenkundigen hebben een deel van de verdeling van de donkere materie in het heelal in kaart gebracht.
Het gebied heeft een grootte van ongeveer acht keer de volle maan.

Zij bestudeerden op de kaart het licht van ongeveer 1/2 miljoen sterrenstelsels, dat soms zwak wordt afgebogen
onder invloed van de zwaartekracht van materie die zich tussen de aarde en sterrenstelsels bevindt.

Indirect kan zo de aanwezigheid van donkere materie worden aangetoond,
die is onzichtbaar omdat zij geen elektromagnetische straling reflecteert of uitstraalt.


Zichtbare materie (rood) en donkere materie (blauw)



Donkere energie is er altijd geweest
17 november 2006


Met behulp van de Hubble Space Telescope heeft men ontdekt dat de donkere energie
vrijwel vanaf het begin in het heelal aanwezig is geweest. Donkere energie is de geheimzinnige
afstotende kracht, die de versnellende uitdijing van het heelal schijnt te veroorzaken.

Hoewel het heelal voor meer dan 70% uit donkere energie bestaat, weten we er vrijwel niets over.
Men vermoedt dat de donkere energie als een vrij zwakke kracht is begonnen,
maar in de loop van de tijd steeds sterker is geworden.

Ongeveer negen miljard jaar geleden begon het zijn aanwezigheid duidelijk kenbaar te maken.


Donkere energie en de invloed op het heelal

Uit onderzoek blijkt dat in de begintijd van het heelal de zwaartekracht nog de meest overheersende factor was.
Negen miljard jaar geleden werd de zwaartekracht voor het eerst merkbaar tegengewerkt door de donkere energie.

Vijf tot zes miljard jaar geleden werd de kosmische strijd door de donkere energie gewonnen.
Vanaf dat moment gaat de uitdijing sneller en sneller.



16 maart 2006

Wetenschappers hebben de resultaten bekendgemaakt van de eerste drie onderzoeksjaren van de WMAP.
Deze satelliet is bezig de kosmische achtergrondstraling, het overblijfsel
van het eerste licht in het heelal, steeds nauwkeuriger in kaart te brengen.


Achtergrondstraling

Voor het eerst is daarbij ook de vorming van de tegengestelde polen, polarisatie (de witte strepen), van deze straling
gemeten, wat kan helpen om onderscheid te maken tussen de verschillende modellen, die de eerste biljoenste seconde
na de oerknal beschrijven, de blauwe vlekken zijn kouder dan de rode vlekken op het plaatje.


De oerknal

Recente metingen van de kosmische achtergrondstraling zijn in overeenstemming met de voorspellingen gedaan
door de inflatietheorie, volgens deze theorie hebben kleine schommelingen in het heelal kort na de oerknal,
die 13,7 miljard jaar geleden plaatsvond, in een korte tijd een enorm krachtige uitzetting veroorzaakt,
waarna de uitdijing van de ruimte in een rustiger tempo doorging
en er vorming van sterren, planeten en leven mogelijk werd.

Volgens wetenschappers bestaat het heelal voor 4% uit atomen, 22% donkere materie en 74% is donkere energie,
donkere materie geeft geen licht en neemt geen licht op en is alleen waar te nemen door zijn aantrekkingskracht.
Die donkere energie is verantwoordelijk voor de uitdijing van het heelal, alleen gaat dit langzamer
dan 13,7 miljard jaar geleden en vormt een soort anti-aantrekkingskracht.


Verdeling materie

De metingen wijzen dan ook in de richting van een heelal dat eeuwig blijft uitzetten.
De nieuwe bevindingen geven ook aan dat de temperatuursverdeling in het jonge heelal niet helemaal gelijk was.
Afwijkingen van één miljoenste graad zijn verantwoordelijk voor het samenklitten van sterrenstelsels miljarden jaren later.