Een Europees team van astronomen onder Nederlandse leiding heeft een groot filament van heet gas blootgelegd dat vier clusters van sterrenstelsels met elkaar verbindt. Het hete gas strekt zich uit over een afstand van 23 miljoen lichtjaar, is meer dan tien miljoen graden heet en maakt mogelijk deel uit van de zogeheten ontbrekende normale materie. Bij hun onderzoek maakten de astronomen gebruik van twee röntgenruimtetelescopen: de Japanse Suzaku en de Europese XMM-Newton (Astronomy and Astrophysics, 19 juni).
De astronomen analyseerden een filament dat vier clusters van sterrenstelsels verbindt: A3532 en A3530 aan de ene kant en A3528-N en A3528-S aan de andere kant. De clusters maken deel uit van de Shapley Supercluster, een grote groep van meer dan achtduizend sterrenstelsels op ongeveer 650 miljoen lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Centaur.
Uit de analyse blijkt dat het filament voornamelijk is samengesteld uit vrije elektronen en protonen met een temperatuur van meer dan 10 miljoen graden Celsius. Er zijn ongeveer tien deeltjes per kubieke meter. Dat is dertig tot veertig keer meer dan de gemiddelde dichtheid van het heelal. In totaal bevat het filament tien keer zoveel massa als ons Melkwegstelsel.
In filamenten was al eerder heet gas waargenomen, maar het is voor het eerst dat de eigenschappen ervan konden worden bepaald met een nauwkeurige spectroscopische analyse, zonder significante ‘vervuiling’ door zwarte gaten en sterrenstelsels.
Het standaard kosmologische model voorspelt dat ongeveer dertig tot veertig procent van de normale materie lastig tot niet te zien is met telescopen. Uit grootschalige computersimulaties blijkt dat deze materie zich mogelijk schuilhoudt in enorme kosmische filamenten van gas die clusters van sterrenstelsels met elkaar verbinden.
Eerder probeerden sterrenkundigen de waarnemingen van hele verzamelingen van filamenten te ‘stapelen’ om de vervuiling door zwarte gaten te omzeilen. Deze gestapelde waarnemingen kwamen echter niet overeen met de voorspellingen van het standaard kosmologische model.
‘We hadden niet verwacht dat onze nieuwe methode het signaal van de ontbrekende baryonen zo duidelijk naar boven zou brengen’, zegt onderzoeksleider Konstantinos Migkas, Oort-postdoc bij de Sterrewacht Leiden en SRON (Space Research Organisation Netherlands). ‘We laten zien dat de eigenschappen van kosmische filamenten toch overeenkomen met de simulaties. De kosmologische simulaties hadden gewoon al die tijd gelijk.’
Volledig persbericht