Astronomen hebben een nieuwe schatting gemaakt van de totale massa van de Melkweg: het sterrenstelsel waar ook de zon deel van uitmaakt. Ze komen uit op een massa van ongeveer 200 miljard zonnen. Daarmee is de Melkweg vier tot vijf keer lichter dan verwacht.
Regelmatig proberen wetenschappers het ‘gewicht’ van de Melkweg te bepalen. Dit is lastig, want naast alle sterren, zwarte gaten, nevels en gashopen moeten zij ook donkere materie meenemen in de berekeningen. Canadese wetenschappers kwamen in 2017 uit op een massa van 700 miljard zonnen. In 2019 kwam een ander onderzoeksteam op een andere hoeveelheid uit: 1,54 biljoen (!!) zonnen.
Nu hebben wetenschappers data van Gaia gebruikt om een accurate inschatting te maken van de massa van ons moedersterrenstelsel. In de Gaia-catalogus zijn 1,8 miljard sterren opgenomen. Dankzij deze data hebben onderzoekers een goed beeld gekregen van de zogenoemde rotatiekromme van ons sterrenstelsel. De rotatiekromme is een weergave van de snelheden waarmee materie – zoals sterren – op verschillende afstanden om het centrum van een sterrenstelsel draait. Dit wordt vaak uitgezet in een grafiek, zoals je hieronder ziet.
Wetenschappers gingen er altijd vanuit dat er zes keer meer donkere materie dan normale materie in de Melkweg aanwezig is. De sterke Kepleriaanse afname is echter een duidelijk bewijs dat er veel minder donkere materie in ons sterrenstelsels huisvest. De onderzoekers schrijven in het nieuwe paper dat ongeveer een derde van alle materie in de Melkweg normale materie is. De rest is donkere materie.
Dit lijkt vanzelfsprekend, maar dat is het niet. Andere spiraalstelsels in de buurt hebben namelijk geen Kepleriaanse afname. Onze Melkweg blijkt dus uniek te zijn. Hoe komt dit? Eén mogelijke verklaring is dat de Melkweg in het verleden niet vaak te maken heeft gehad met botsingen met andere sterrenstelsels. De laatste grote samensmelting met een ander sterrenstelsel was negen miljard jaar geleden: ruim vier miljard jaar voor de geboorte van ons zonnestelsel. Een andere verklaring zouden de verschillende meetmethoden kunnen zijn. Om de rotatiekromme van andere sterrenstelsels te bepalen kijken wetenschappers naar neutraal waterstofgas. In het geval van de Melkweg is een zesdimensionale dataset gebruikt. Is het een kwestie van appels met peren vergelijken?
De zoektocht naar het werkelijke ‘gewicht’ van de Melkweg zal ongetwijfeld niet stoppen. Gelukkig maar, want dankzij dit soort onderzoeken leren we meer over ons eigen sterrenstelsel en de verdeling van donkere en zichtbare materie.
