Astronomen hebben het bestaan bevestigd van een unieke kosmische structuur genaamd ‘Cloud-9’, de eerste bevestigde Reionization-Limited HI Cloud (RELHIC) – een gebied dat wordt gedomineerd door donkere materie en verstoken is van sterren. De ontdekking, beschreven in The Astrophysical Journal Letters, biedt een zeldzame kans om donkere materie rechtstreeks te bestuderen en werpt licht op de mislukte pogingen van het vroege universum om sterrenstelsels te vormen.
Wat is een RELHIC?
RELHICs zijn theoretische formaties waarvan wordt voorspeld dat ze in de uitgestrekte ruimtes tussen sterrenstelsels voorkomen. Deze wolken bestaan voornamelijk uit neutraal waterstofgas uit de vroegste tijdperken van het heelal, maar cruciaal is dat ze niet de dichtheid en omstandigheden hebben die nodig zijn voor stervorming. Dit gebrek aan sterren is precies wat Cloud-9 zo belangrijk maakt: het valideert lang gekoesterde theorieën over hoe sterrenstelsels niet ontstaan, en biedt cruciale inzichten in de evolutie van het universum.
De samenstelling van Cloud-9
Cloud-9 bevindt zich op ongeveer 2000 lichtjaar van de aarde en is een ongewoon compacte waterstofwolk. Het bevat ongeveer 5 miljard zonsmassa’s aan donkere materie, wat veel groter is dan de hoeveelheid zichtbare materie. De druk in de wolk wordt gecompenseerd door de zwaartekracht van de donkere materiecomponent, wat wijst op de dominantie ervan. De kern van neutraal waterstof is ongeveer 4.900 lichtjaar breed en heeft een massa die 1 miljoen keer zo groot is als die van onze zon.
Waarom dit belangrijk is
De ontdekking is belangrijk omdat donkere materie het grootste deel van de massa van het universum uitmaakt, maar onzichtbaar blijft. Cloud-9 stelt wetenschappers in staat de zwaartekrachteffecten ervan te observeren zonder de tussenkomst van sterren of andere lichtgevende objecten. Volgens hoofdonderzoeker Alejandro Benitez-Llambay vertegenwoordigt het een ‘mislukt sterrenstelsel’ – een oerbouwsteen die nooit de geboorte van sterren heeft veroorzaakt.
‘In de wetenschap leren we doorgaans meer van de mislukkingen dan van de successen,’ legde Benitez-Llambay uit. “Het zien van geen sterren is wat bewijst dat de theorie juist is.”
De rol van Hubble
Het lokaliseren van RELHICs is uitzonderlijk moeilijk en vereist de gevoeligheid van krachtige instrumenten zoals de Hubble-ruimtetelescoop. De eerste aanwijzingen over de aard van Cloud-9 ontstonden in 2023, maar er was Hubble’s Advanced Camera for Surveys voor nodig om de sterloze samenstelling ervan definitief te bevestigen. Eerdere telescopen op de grond hadden niet de resolutie om zwakke, verre dwergstelsels uit te sluiten.
Wat gebeurt er daarna?
Het lot van Cloud-9 blijft onzeker. Het kan óf zo groot worden dat het uiteindelijk instort en stervorming doet ontbranden, óf het kan door kosmische krachten van zijn gas worden ontdaan terwijl het door de ruimte reist. Hoe dan ook, astronomen hebben nu een uniek laboratorium om donkere materie te bestuderen en de omstandigheden die bepalen of galactische structuren slagen of falen. De ontdekking suggereert dat er mogelijk veel soortgelijke ‘verlaten huizen’ bestaan onder onze galactische buren, die wachten om gevonden te worden.
Deze eerste bevestigde RELHIC biedt een zeldzaam kijkje in de duistere kant van het universum en helpt wetenschappers te begrijpen hoe sterrenstelsels worden geboren… en waarom sommige nooit ontstaan.
