Quasars verraden dichtheidsverschillen van massa in heelal

Astronomen hebben voor het eerst nauwkeurig de invloed in kaart gebracht die variaties in massaverdeling in het heelal op het licht van verre quasars hebben. Deze quasars - de heldere kernen van de verste sterrenstelsels die we kunnen zien - lijken vanaf de aarde soms helderder dan zij in werkelijkheid zijn. Dat komt, zo verklaren de astronomen in een artikel dat binnenkort in de Astrophysical Journal verschijnt, doordat het licht van die quasars tijdens de reis naar de aarde in het gravitatieveld van meer nabijgelegen sterrenstelsels wordt afgebogen. Deze stelsels fungeren als 'gravitatielenzen', die zowel de vorm als de helderheid van achtergrondobjecten veranderen.

Sterrenstelsels vormen slechts een klein deel van de totale hoeveelheid materie in het heelal. De meeste materie zendt (vrijwel) geen straling uit, is dus donker en kan zich alleen doen gelden via zijn zwaartekracht. Deze donkere materie speelt een belangrijke rol in de modellen waarmee het ontstaan, de uitdijing en de verre toekomst van het heelal worden beschreven.

De verandering in de vorm van verre sterrenstelsel werd vijf jaar geleden voor het eerst ondubbelzinnig vastgesteld, maar tot nu toe was er nog geen enkele groep in geslaagd om met dezelfde nauwkeurigheid de verandering in de helderheid af te leiden. Dit was niet zo verwonderlijk, aangezien de gezochte helderheidstoename slechts enkele procenten bedraagt. Bovendien is voor iedere quasar afzonderlijk niet uit te maken of de gemeten helderheid de 'echte', intrinsieke helderheid is, of het gevolg van lenswerking. Ryan Scranton en zijn collega's hebben nu een monster van 200.000 quasars uit de Sloan Digital Sky Survey onder de loep genomen: tien maal zo veel als bij de eerdere onderzoekingen. De aldus gevonden verdeling van materie is overigens (nog) in overeenstemming met de gangbare heelalmodellen.