De toekomstige laserinterferometrische ruimteantenne (LISA) zal een krachtig hulpmiddel zijn waarmee astronomen fenomenen kunnen bestuderen zoals botsende zwarte gaten en zwaartekrachtgolven die door de ruimte-tijd reizen. Wetenschappers van de Universiteit van Zürich concludeerden dat LISA ook licht kon werpen op de ongrijpbare deeltjes van donkere materie. Met de Laser Interferometer Space Antenna kunnen astrofysici zwaartekrachtgolven waarnemen die worden uitgezonden door zwarte gaten terwijl ze botsen met andere zwarte gaten.
LISA zal bestaan uit drie ruimtevaartuigen die in een constante driehoeksformatie om de zon cirkelen. Zwaartekrachtgolven die er doorheen gaan, zullen de zijden van de driehoek enigszins vervormen, en deze minimale vervormingen kunnen worden gedetecteerd door laserstralen die ruimtevaartuigen met elkaar verbinden.
Hoe gaat LISA op zoek naar donkere materie?
Wetenschappers van het Centrum voor Theoretische Astrofysica en Kosmologie van de Universiteit van Zürich, samen met collega's uit Griekenland en Canada, hebben ontdekt dat LISA niet alleen in staat zal zijn om deze voorheen onontgonnen golven te meten, maar ook zal helpen de geheimen van donkere materie bloot te leggen.
Aangenomen wordt dat donkere materiedeeltjes ongeveer 85% van de materie in het universum uitmaken. Maar hun bestaan is nog niet bewezen - vandaar de ongrijpbaarheid van donkere materie. Uit berekeningen blijkt dat veel sterrenstelsels eenvoudig uit elkaar zouden worden gescheurd als ze niet door een grote hoeveelheid donkere materie zouden worden vastgehouden.
Dit geldt vooral voor dwergstelsels. Hoewel ze klein en vaag zijn, zijn deze sterrenstelsels ook de meest voorkomende in het universum. Wat ze vooral interessant maakt voor astrofysici, is dat donkere materie de overhand heeft in hun structuren. In feite zijn dit natuurlijke laboratoria voor de studie van deze onbekende vorm van materie.
Promotie video:
In de nieuwe studie voerde Thomas Rumfall computersimulaties met hoge resolutie uit van de geboorte van dwergstelsels en behaalde interessante resultaten. Wetenschappers uit Zürich hebben een sterk verband gevonden tussen de mate van samensmelting van zwarte gaten en de hoeveelheid donkere materie in het centrum van dwergstelsels. Het meten van zwaartekrachtgolven die worden uitgezonden door samensmeltende zwarte gaten zou ons uiteindelijk kunnen leiden tot de eigenschappen van hypothetische donkere-materiedeeltjes.
Ilya Khel