Donkere energie, een mysterieuze kracht die ongeveer 76 procent van de totale energiedichtheid van het universum uitmaakt, is door een team van internationale astrofysici bestudeerd met behulp van de eROSITA-röntgentelescoop. Door zich te concentreren op clusters van melkwegstelsels ontdekten de onderzoekers dat donkere energie uniform verdeeld lijkt te zijn in de ruimte en constant is in de tijd, schrijft het Duitse LMU in een persbericht. In de eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS) zijn ongeveer vijfhonderd clusters van melkwegstelsels gevonden, die waardevol inzicht geven in de afgelopen tien miljard jaar van kosmische evolutie. Dit baanbrekende onderzoek dient als basis voor toekomstige studies van eROSITA-monsters over de hele hemel en andere monsters van clusters, en brengt wetenschappers dichter bij een beter begrip van de raadselachtige aard van donkere energie.
De invloed van donkere energie op de vorming van kosmische objecten
Het antizwaartekrachtseffect van donkere energie duwt objecten van elkaar weg, waardoor de vorming van grote kosmische objecten, die anders door de aantrekkingskracht van de zwaartekracht zouden ontstaan, wordt onderdrukt. Bijgevolg beïnvloedt donkere energie waar en hoe de grootste objecten van het universum zich vormen, met name clusters van sterrenstelsels met een totale massa van 1013 tot 1015 zonsmassa’s. Volgens Matthias Klein, astrofysicus aan de LMU, “kunnen we veel leren over de aard van donkere energie door het aantal clusters van sterrenstelsels te tellen die in het heelal zijn gevormd als functie van de tijd – of in de waarnemingswereld als functie van de roodverschuiving”.
Het vinden van clusters van melkwegstelsels is echter een uitdaging vanwege hun zeldzaamheid, waardoor grote hemelonderzoeken met de meest gevoelige telescopen ter wereld nodig zijn. De eROSITA röntgentelescoop, die in 2019 wordt gelanceerd en wordt geleid door het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) in München, wil een all-sky onderzoek uitvoeren op zoek naar clusters van sterrenstelsels.
De eFEDS-enquête en haar bevindingen
In de eFEDS-survey zijn ongeveer vijfhonderd melkwegclusters gevonden. Dit is een van de grootste steekproeven van melkwegclusters met een lage massa tot nu toe, die de afgelopen tien miljard jaar van kosmische evolutie omvat.
Resultaten toonden aan dat donkere energie ongeveer 76 procent van de totale energiedichtheid van het universum uitmaakt, waarbij de energiedichtheid uniform lijkt te zijn in de ruimte en constant in de tijd. Astrofysicus Sebastian Bocquet van de LMU verklaarde dat hun bevindingen goed overeenkomen met andere onafhankelijke benaderingen, zoals eerdere onderzoeken naar melkwegclusters, zwakke zwaartekrachtlensing en de kosmische microgolfachtergrond. Tot dusver wijzen alle waarnemingsgegevens, inclusief de laatste resultaten van eFEDS, erop dat donkere energie kan worden beschreven door een eenvoudige constante, die gewoonlijk de “kosmologische constante” wordt genoemd.
De basis leggen voor toekomstig onderzoek
Hoewel de huidige fouten op de donkere-energiebeperkingen groter zijn dan gewenst, legt Joseph Mohr, een astrofysicus aan de LMU, uit dat de eFEDS-steekproef een gebied van minder dan 1 procent van de volledige hemel beslaat. Deze eerste analyse heeft een solide basis gelegd voor toekomstige studies van het volledige eROSITA-monster en andere cluster-monsters. De eROSITA-telescoop zal in de komende vier jaar acht volledige overzichtsstudies uitvoeren, die elk zes maanden in beslag zullen nemen. De gegevens van deze onderzoeken zullen worden gecombineerd tot de meest gevoelige, volledige en nauwkeurige kaart van de röntgenhemel ooit, die nieuwe verschijnselen en ontdekkingen aan het licht kan brengen.
