Wat is donkere materie?

Antwoord

Beste Maxim,

Een melkwegstelsel bestaat uit vele miljarden sterren. Elk van die sterren draait heel langzaam rond het centrum van zo'n melkwegstelsel. Sterrenkundigen kunnen nu op twee manieren de massa van zo'n melkwegstelsel bepalen:

1) Uit de beweging van een ster kunnen sterrenkundigen berekenen wat de totale massa van het melkwegstelsel is. De beweging van de ster wordt namelijk heel precies bepaald door de totale hoeveelheid materie in het stelsel.

2) Ze kijken hoeveel sterren er inzitten, hoeveel die samen wegen, tellen er ook nog de massa van allerlei stofwolken en gaswolken op, en komen zo ook tot een betrouwbare bepaling van de totale massa. Dit is dus de massa van alle zichtbare materie.

Je zou nu verwachten dat, als je de massa van zo'n stelsel op twee verschillende manieren bepaalt, je natuurlijk wel tweemaal tot ongeveer hetzelfde resultaat moet komen.

Dat is nu juist het probleem: de waarde van de massa die bepaald wordt op de eerste manier, dus uit de baanbeweging van de ster, is een aantal malen groter dan de massa van de zichtbare materie. Dit wil dus zeggen dat er in een melkwegstelsel een grote hoeveelheid materie aanwezig is die men niet ziet, ongeveer 6 maal zo veel als de wel zichtbare materie. Daarom noemt men die materie "donkere materie". Waaruit die nu juist bestaat weten we nog niet, en dat is een van de grote onopgeloste problemen van de moderne sterrenkunde.

Donkere materie is dus een nog onbekende soort materie die we niet kunnen waarnemen, maar waarvan we wel weten dat ze er is. Dat weten we uit de precieze baan die de sterren in het melkwegstelsel volgen.