ASTRON – Nederlands instituut voor radioastronomie
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
P E R S B E R I C H T
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
16 juli 2018
Telescopennetwerk maakt superscherpe radiofoto van een zwaartekrachtlens
Met behulp van een wereldwijd netwerk van radiotelescopen heeft een
internationaal team van sterrenkundigen onder Nederlandse leiding een
van de scherpste radiofoto’s ooit van een zwaartekrachtlens gemaakt.
Deze opname bevestigt dat donkere materie ongelijk is verdeeld in een
groep sterrenstelsels. De onderzoekers publiceren hun bevindingen
vandaag in het vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical
Society.
Sterrenkundigen willen weten hoeveel donkere materie aanwezig is in
sterrenstelsels, en hoe het is verdeeld. Deze kennis is namelijk nodig
om te weten hoe het heelal in de loop van de tijd is gegroeid en
veranderd. Huidige theorieën voorspellen dat er vier keer zoveel donkere
materie in het heelal is als het normale materiaal dat we kunnen zien.
Een reden hiervoor is dat veel sterrenstelsels heel snel roteren, en
zonder de extra massa van donkere materie zouden ze uit elkaar vliegen.
“Deze missende donkere materie is misschien verstopt in
dwergsterrenstelsels”, zegt eerste auteur Cristiana Spingola van de
Rijksuniversiteit Groningen. “Volgens berekeningen zouden duizenden
dwergsterrenstelsels rondom een sterrenstelsel zoals onze Melkweg moeten
cirkelen. Maar tot op heden zijn er slechts ongeveer honderd gevonden.
Donkere materie is namelijk onzichtbaar, wat kan verklaren dat de
dwergsterrenstelsels moeilijk te vinden zijn.”
Een manier om donkere materie zichtbaar te maken, is om het effect te
bestuderen dat haar zwaartekracht heeft op andere objecten. Dit wordt
een zwaartekrachtlens genoemd: de zwaartekracht van donkere materie
buigt het licht af van een object dat zich achter de donkere materie
bevindt. In dit onderzoek hebben de sterrenkundigen donkere materie
bestudeerd in een groep sterrenstelsels op 3,9 miljard lichtjaren van de
aarde. Deze sterrenstelsels werkten als een vergrootglas voor een
radiobron verder weg: een zwart gat dat een straal van materiaal
uitspuwt op 11,7 miljard lichtjaar van de aarde.
De foto van de resulterende radioboog is bijzonder, omdat er nog nooit
zo’n scherp beeld met deze techniek is gemaakt. Normaal gesproken zijn
zulke foto’s onscherp, met maar een klein gedeelte van de boog
zichtbaar. De sterrenkundigen hebben deze opname gemaakt door de
waarnemingen van 24 radiotelescopen van over de hele wereld samen te
voegen, waaronder die van de Westerbork Synthese Radio Telescoop van het
Nederlands instituut voor radioastronomie, ASTRON. De gegevens werden
samengevoegd door de supercomputer van JIVE in Dwingeloo.
Uit de nieuwe foto konden de onderzoekers de afstand, helderheid en
grootte van het zwarte gat bepalen. Daarnaast konden ze dankzij het
lens-effect zien hoe de donkere materie verdeeld is in de groep
sterrenstelsels: namelijk klonterig en ongelijk. “Dat kan betekenen dat
er zich onzichtbare dwergsterrenstelsels in dat gebied bevinden, of een
andere onbekende structuur van donkere materie, maar we weten het niet
zeker”, zegt Spingola.
Om de eigenschappen van donkere materie beter te begrijpen, past het
team nu geavanceerde numerieke algoritmen toe om de aard van de
klonterige donkere materie te kwantificeren. Maar ze zijn ook op zoek
naar meer radiobogen zoals deze. "Er zijn slechts een beperkt aantal
zwaartekrachtlenzen geschikt voor dit onderzoek”, zegt projectleider
John McKean van ASTRON en de Rijksuniversiteit Groningen. “Maar met
behulp van het wereldwijde netwerk van radiotelescopen verwachten we in
de toekomst meer van dit soort gigantische radiobogen te vinden.”
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
E I N D E P E R S B E R I C H T
Meer informatieHet Europese VLBI-netwerk (EVN) is een netwerk van
radiotelescopen,
voornamelijk gevestigd in Europa en Azië, met extra antennes in
Zuid-Afrika en Puerto Rico, die waarnemingen met zeer hoge resolutie van
kosmische radiobronnen uitvoeren.
De volgende EVN-antennes hebben waargenomen voor dit onderzoek: Seshan,
Urumqi (China), Effelsberg (Duitsland), Medicina, Noto (Italië),
Westerbork (Nederland), Torun (Polen), Badary, Svetloe, Zelenchukskaya
(Rusland), Robledo (Spanje), Onsala (Zweden) en Jodrell Bank (Verenigd
Koninkrijk). De Very Long Baseline Array en de Green Bank Telescope
(Verenigde Staten) van NRAO maakten ook deel uit van het experiment om
een wereldwijd netwerk aan telescopen te vormen.
Afbeelding:
https://www.dropbox.com/sh/htg5a9clj608r5o/AAB5j7zA89eAh68gq3Krd_04a?dl=0
Bijschrift: De radiobon (een zwart gat dat materiaal uitspuwt) op 11,7
miljard lichtjaar afstand verschijnt als een radioboog vanwege de
sterrenstelsels op 3,9 miljard lichtjaar afstand die werken als een
zwaartekrachtlens.
Credit: C. Spingola
Animatie: https://youtu.be/-UIzu9U7zWE
Credit: Robert Schulz, ASTRON
Contact:
John McKean
Het Nederlands instituut voor radioastronomie, ASTRON /
Kapteyn Instituut, Rijksuniversiteit Groningen
Email: mckean@xxxxxxxxx
Tel: +31 521 59 57 80
Cristiana Spingola
Kapteyn Instituut, Rijksuniversiteit Groningen
Email: spingola@xxxxxxxxxxxx
Tel: +31 50 3634085
Artikel:
SHARP – V. Modelling gravitationally-lensed radio arcs imaged with
global VLBI observations
C. Spingola, J. P. McKean, M. W. Auger, C. D. Fassnacht, L. V. E.
Koopmans, D. J. Lagattuta, S. Vegetti
DOI: 10.1093/mnras/sty1326
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Met vriendelijke groet,
Iris Nijman, ASTRON – Nederlands instituut voor radioastronomie
E-mail: nijman@xxxxxxxxx, tel: 0630589505
Marieke Baan, Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
E-mail: h.m.baan@xxxxxx, tel: 0614322627
www.astron.nl
www.astronomie.nl
