Mysterieuze ‘donkere stroom’ ontdekt in het heelal

Alsof donkere materie en donkere energie al niet mysterieus genoeg waren, heeft men een nieuwe kosmische puzzel ontdekt. De materie in een deel van het heelal blijkt namelijk met een hoge snelheid in een gelijkmatige richting te bewegen, zonder dat het verschijnsel verklaard kan worden door één van de bekende gravitationele krachten in het zichtbare universum. Astronomen noemen het fenomeen dan al de ‘donkere stroom’. De oorzaak moet gezocht worden bij iets dat buiten het door ons waarneembare heelal ligt, zo denken onderzoekers.

Wanneer er gepraat wordt over het zichtbare heelal, heeft men het niet over tot hoe ver er met het blote oog of met de krachtigste telescoop gekeken kan worden. In feite bestaat er een fundamentele grens als het gaat om hoeveel we kunnen zien van het universum, ongeacht hoe geavanceerd onze visuele instrumenten zijn. Verondersteld wordt dat het heelal zo’n 13,7 miljard jaar geleden is ontstaan. Dus in het geval dat licht zich direct richting het gebied waar wij ons bevinden begaf, zou het maximaal 13,7 miljard lichtjaar af kunnen leggen. Mogelijk bestaan er delen van het universum die zich nog verder van de plek waar de oerknal plaatsvond bevinden, omdat we niet kunnen weten hoe groot het heelal werkelijk is.

De stroom werd ontdekt toen men één van de grootste structuren in de kosmos bestudeerde: een enorm cluster van sterrenstelsels. Deze clusters bevatten doorgaans bijna duizend stelsels en zeer heet gas dat röntgenstraling uitzendt. Door de interactie van deze straling met de zogeheten kosmische achtergrondstraling, wat het overblijfsel is van de straling die vrijkwam tijdens de oerknal, te observeren kan met de beweging van dergelijke clusters in kaart brengen. De röntgenstralen reageren met fotonen in deze achtergrondstraling, waardoor diens temperatuur verandert. Dit verschijnsel wordt ook wel het effect van Sunyaev-Zeldovich genoemd, welke nog niet eerder werd waargenomen bij clusters van sterrenstelsels. Onder leiding van Alexander Kashlinsky, een astrofycicus van NASA’s Goddard Space Flight Center, vonden onderzoekers het effect echter toen men een verzameling van zevenhonderd clusters – die zich uitstrekt over bijna de helft van het universum – onderzocht.


Eén van de aangetrokken clusters is 1E 0657-56, welke zich op 3,8 miljard lichtjaar van de aarde bevindt.

Het team vergeleek deze catalogus met een kaart van de kosmische achtergrondstraling die tot stand gekomen was met de behulp van de WMAP-satelliet. De astronomen kwamen tot de conclusie dat de clusters met een snelheid van bijna 3,2 miljoen kilometer per uur bewogen richting een gebied aan de hemel tussen de sterrenbeeld Centaurus en Vela. Deze beweging komt niet overeen met de buitenwaartse expansie van het gehele universum, welke veroorzaakt wordt door donkere energie. “De materie die aanwezig is in het zichtbare heelal is simpelweg niet in staat om een stroom te doen ontstaan die wij hebben ontdekt,” aldus Kashlinsky.

De ontdekking vergroot de kans op het bestaan van meerdere universa. Gesuggereerd wordt dan ook dat het heelal waar wij ons in bevinden slechts een kleine ‘bubbel’ is van ruimtetijd die na de oerknal in korte tijd uitzette. Het is mogelijk dat er andere bubbels te vinden zijn buiten het heelal waarin wij ons bevinden. In deze gebieden zou ruimtetijd anders zijn dan hier het geval is en zouden geen sterren en sterrenstelsels te vinden zijn. Andere bubbels kunnen daarintegen reusachtige, massieve structuren bevatten die groter zijn dan wat dan ook in ‘ons’ heelal. De onderzoekers denken dat deze structuren ervoor zorgen dat een deel van de sterrenstelsels in het door ons waarneembare universum de andere kant op beweegt.