Een mysterieuze, diffuse gloed van gammastraling nabij het centrum van onze Melkweg houdt astronomen al tientallen jaren bezig. Nog steeds is onduidelijk of het schijnsel afkomstig is van botsende deeltjes bestaande uit donkere materie of van snel ronddraaiende neutronensterren. Volgens nieuw onderzoek zijn beide theorieën even waarschijnlijk, maar als het overschot aan gammastraling niet afkomstig is van stervende sterren, zou dat een sterke aanwijzing kunnen zijn dat donkere materie echt bestaat (Physical Review Letters, 16 oktober).
‘Donkere materie domineert het heelal en houdt sterrenstelsels bij elkaar. Het is van enorm belang en we zijn voortdurend op zoek naar manieren om haar te detecteren’, aldus co-auteur Joseph Silk, hoogleraar natuur- en sterrenkunde aan de Johns Hopkins-universiteit in Baltimore (VS) en het Institut d'astrophysique de Paris (Frankrijk).
Samen met een internationaal team van onderzoekers gebruikte Silk supercomputers om kaarten te maken van waar de donkere materie in ons Melkwegstelsel zich zou moeten bevinden. Daarbij is voor het eerst rekening gehouden met de ontstaansgeschiedenis van ons sterrenstelsel.
Tegenwoordig is de Melkweg een relatief gesloten systeem, waar weinig materiaal in- of uitgaat. Maar dat is niet altijd zo geweest. Tijdens de eerste miljard jaar werden talrijke kleine sterrenstelsels met donkere materie opgeslokt, die als ‘bouwstenen’ van de jonge Melkweg fungeerden. Daarbij trokken ook meer donkere-materiedeeltjes naar het Melkwegcentrum, waardoor het aantal onderlinge botsingen toenam.
Nadat de onderzoekers deze botsingen in rekening hadden gebracht, kwamen hun gesimuleerde kaarten overeen met echte kaarten van de gammastraling, zoals die zijn gemaakt met de Fermi Gamma-ray Space Telescope van NASA. Deze kaarten leveren het bewijs dat de overtollige gammastraling in het Melkwegcentrum afkomstig kan zijn van donkere materie. Althans: gammastraling afkomstig van botsende donkere-materiedeeltjes zou hetzelfde signaal produceren en dezelfde eigenschappen hebben als de gammastraling die Fermi heeft waargenomen.
Maar spijkerhard bewijs is dit niet. Ook de gloed van zogeheten millisecondepulsars – oude, snel rondtollende neutronensterren – zou de huidige gammastralingskaarten kunnen verklaren, al moet er dan wel van worden uitgegaan dat er meer millisecondepulsars zijn dan er tot nu toe zijn waargenomen.
Het wachten is op de Cherenkov Telescope Array, een enorme nieuwe telescoop voor de detectie van gammastraling. Astronomen hopen dat de nauwkeurige kaarten die dit instrument zal maken uitsluitsel kunnen geven over de oorsprong van de gammastraling in het Melkwegcentrum. (EE)
Mysterious glow in Milky Way could be evidence of dark matter