In de moderne astronomie wordt donkere materie beschouwd als de onzichtbare fundering van het heelal. Deze mysterieuze substantie fungeert als een soort kosmische lijm die sterrenstelsels bij elkaar houdt door middel van zwaartekracht. Echter, een recente ontdekking van een specifieke reeks van twaalf dwergstelsels heeft voor opschudding gezorgd in de wetenschappelijke gemeenschap. Binnen deze groep zijn drie stelsels geïdentificeerd die een cruciaal onderdeel van het universum volledig missen: de donkere materie.
Volgens berichtgeving van livescience.com zijn deze stelsels uniek omdat ze niet voldoen aan de standaardmodellen van galactische vorming. Normaal gesproken is de zichtbare materie, zoals sterren en gas, onvoldoende om de rotatiesnelheid van een stelsel te verklaren; zonder de extra massa van donkere materie zouden sterren aan de randen van een stelsel simpelweg de ruimte in geslingerd worden. Het feit dat deze drie dwergstelsels toch coherent blijven zonder deze onzichtbare massa, dwingt astronomen om hun theorieën over de interactie tussen materie en zwaartekracht te herzien.
Om de zeldzaamheid van deze vondst te begrijpen, is het essentieel om te definiëren wat een sterrenstelsel precies is. In een analyse van sciencetimes.com wordt uitgelegd dat een stelsel een gigantische verzameling is van sterren, stof en gas, die door zwaartekracht in een vaste structuur worden gehouden. De afwezigheid van donkere materie in een deel van de geobserveerde dwergstelsels suggereert dat er extreme gebeurtenissen hebben plaatsgevonden. Wetenschappers vermoeden dat gewelddadige interacties tussen stelsels ertoe kunnen leiden dat de donkere materie wordt 'gestript', waardoor alleen de zichtbare sterren overblijven.
Dit proces van galactische chaos is niet ongebruikelijk in de diepe ruimte. De Hubble-ruimtetelescoop heeft onlangs beelden vastgelegd van een trio stelsels in het sterrenbeeld Boötes, bekend als SDSSCGB 10189, die op elkaar afstormen. Zoals beschreven door space-axiocom, bevinden deze drie stelsels zich op een kosmisch gezien zeer korte afstand van elkaar, ongeveer 50.000 lichtjaar. Tijdens zo'n fusie worden de oorspronkelijke structuren van de stelsels volledig ontwricht. De enorme zwaartekrachtkrachten die vrijkomen bij dergelijke botsingen kunnen de verdeling van materie drastisch veranderen, wat een mogelijke verklaring biedt voor hoe dwergstelsels hun donkere materie kunnen verliezen.
De studie naar deze botsingen reikt verder terug dan de huidige observaties van Hubble. De James Webb Space Telescope (JWST) heeft inmiddels bewijzen gevonden van fusies die al in de absolute beginfase van het universum plaatsvonden. Volgens scientificamerican.com zijn er meldingen van samensmeltende stelsels die al minder dan 500 miljoen jaar na de oerknal interacteerden. Deze vroege botsingen waren cruciaal voor de vorming van de eerste massieve structuren in de kosmos.
De ontdekking van stelsels zonder donkere materie biedt astronomen een unieke laboratoriumsetting. Omdat de storende invloed van de onzichtbare massa ontbreekt, kunnen wetenschappers de eigenschappen van zichtbare materie en de werking van zwaartekracht in een pure vorm bestuderen. Door de data van de Hubble-telescoop te combineren met de diepe infraroodblik van de JWST, hopen onderzoekers een completer beeld te krijgen van hoe sterrenstelsels evolueren, van de eerste botsingen na de oerknal tot de mysterieuze 'lege' dwergstelsels van vandaag.