Wetenschappers hebben een zeldzaam astronomisch fenomeen waargenomen waarbij een onzichtbare ophoping van donkere materie werkt als een natuurlijke lens. Deze kosmische constructie versterkt de krachtige stralen, ook wel jets genoemd, die worden uitgestoten door een supermassief zwart gat in een actieve melkwegkern, bekend als een blazar. Deze ontdekking opent nieuwe wegen voor het onderzoek naar de oorsprong van neutrino's, de mysterieuze zogenaamde spookdeeltjes van het universum.
Het proces dat hier plaatsvindt, wordt gravitatielensing genoemd. Dit gebeurt wanneer een enorme massa de ruimtetijd kromt, waardoor licht en andere vormen van straling die langs deze massa reizen, worden afgebogen en geconcentreerd. Volgens berichtgeving van space.com fungeert een klomp donkere materie in dit specifieke geval als een vergrootglas dat zich precies tussen de verre blazar en de aarde bevindt. Omdat donkere materie geen licht uitzendt of reflecteert, blijft de lens zelf onzichtbaar, maar het effect op de inkomende straling is meetbaar.
Dit type waarneming is essentieel omdat het astronomen in staat stelt om objecten te bestuderen die normaal gesproken te zwak of te ver weg zouden zijn. Een vergelijkbare techniek is reeds toegepast bij het bestuderen van het vroege universum. Zo beschrijft het harvard.edu hoe een 'röntgenvergrootglas' werd ingezet om verre zwarte gaten te analyseren via het Chandra X-ray Observatory, waardoor details zichtbaar werden die anders onbereikbaar waren gebleven.
De versterking van de jets is van bijzonder belang voor de astrofysica vanwege de link met neutrino's. Deze deeltjes reizen bijna ongehinderd door de ruimte, maar hun exacte bronnen en versnellingsmechanismen in de extreme omgeving rondom supermassieve zwarte gaten blijven een raadsel. Door de versterkte signalen van de blazar te bestuderen, hopen onderzoekers de mechanismen achter deze energetische processen te ontrafelen.
Parallel aan dit onderzoek wordt er breder gekeken naar de groei en evolutie van supermassieve zwarte gaten. In een andere publicatie van space.com wordt vermeld dat kunstmatige intelligentie wordt ingezet om quasars te identificeren die de ruimtetijd vervormen, wat kan helpen bij het oplossen van het mysterie over hoe deze gigantische objecten zo snel kunnen groeien.
Om de complexiteit van deze systemen te begrijpen, kijken wetenschappers ook naar nabije voorbeelden. Het project van de Event Horizon Telescope heeft bijvoorbeeld het centrum van het sterrenstelsel Centaurus A onderzocht. Volgens een verklaring van het harvard.edu bevindt zich daar een zwart gat met een massa die 55 miljoen keer groter is dan die van de zon. Opvallend is dat bij Centaurus A vooral de buitenranden van de jets straling uitzenden, wat bestaande theoretische modellen over de werking van dergelijke stralen uitdaagt.
Hoewel de analyse van de donkere materie-lens nog in een beginstadium verkeert, biedt de combinatie van data uit verschillende spectra — van radiogolven tot röntgenstraling — een unieke kans. Het begrijpen van donkere materie blijft een van de grootste uitdagingen in de moderne wetenschap, aangezien deze onzichtbare substantie een dominant deel van de totale massa van het universum vormt, maar nog steeds niet direct gedetecteerd kan worden.