Doen onzichtbare objecten de quasars 'twinkelen'?

De verste, maar tevens (absoluut genomen) helderste objecten in het heelal zijn quasars: superheldere kernen van sterrenstelsels waarvan de rest zich niet vertoont. Al lang is bekend dat de helderheid van deze verre, vrijwel puntvormige objecten verandert. Recente waarnemingen lijken er zelfs op te wijzen dat alle quasars in zekere mate veranderlijk zijn. Sommige veranderingen worden veroorzaakt door processen in de quasar zelf, maar bij andere verandert de helderheid misschien doordat er iets vóór de quasar langs schuift.

Michael Hawkins, een astronoom van het Royal Observatory in Edinburgh, heeft de langzame helderheidsveranderingen bestudeerd van ongeveer 300 quasars die op afstanden tussen ongeveer 8 tot 12 miljard lichtjaar van ons vandaan staan. De quasars waren ontdekt op hemelopnamen die tussen 1975 en 1991 waren gemaakt met een Britse telescoop op de Siding Spring-sterrenwacht in Australië. De meeste van deze quasars vertonen helderheidsveranderingen die plaatsvinden op tijdschalen van zo'n vijf jaar.

Hawkins heeft nu een merkwaardige correlatie ontdekt. Het blijkt dat de helderheidsverandering in het algemeen langer duurt als de quasar absoluut genomen helderder is. Dit zou betekenen dat de helderheidsverandering niet in de quasar zelf ontstaat. Het verband kan het beste worden verklaard als men aanneemt dat het quasarlicht wordt beïnvloed door het gravitatieveld van een (onzichtbaar) object dat precies in de waarnemingsrichting staat, maar veel dichter bij ons.

Het gravitatieveld van het voorgrondobject fungeert als een gravitatielens, een soort vergrootglas. Dit beweegt, in de loop van enkele jaren, voor de quasar langs en verandert hierbij zijn helderheid. Sommige astronomen veronderstellen dat de (absoluut) helderste quasars ook de grootste quasars zijn. Dit zou kunnen verklaren waarom de helderheidsverandering in het algemeen bij de helderste quasars het langst duurt: het 'vergrootglas' heeft dan meer tijd nodig om voor het gehele quasarbeeldje langs te schuiven (Nature 366, p. 242).

De massa van de objecten die deze lenswerking zouden kunnen veroorzaken is volgens Hawkins kleiner dan die van sterren. Het zou kunnen gaan om grote planeten, bruine dwergen (objecten tussen het stadium van planeet en ster in) of zwarte gaten (compacte restanten van in elkaar gestorte sterren). Afgaande op het grote aantal helderheidsveranderingen bij quasars zou dit betekenen dat het in het heelal krioelt van zulke objecten. Zij zouden verantwoordelijk kunnen zijn voor de 'ontbrekende' materie in het heelal: de donkere materie die we niet kunnen zien, maar zich wel via aantrekkingskracht manifesteert.