Astronomen hebben een innovatieve techniek voorgesteld om de mysterieuze structuur van donkere materie te ontrafelen. Door gebruik te maken van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) hopen wetenschappers de aanwezigheid van zogenaamde 'subhalo's' — kleine concentraties van donkere materie — aan te tonen via het fenomeen van stellaire aberratie.
Donkere materie is niet direct waarneembaar omdat het geen licht uitzendt of absorbeert, waardoor astronomen afhankelijk zijn van de zwaartekrachtinvloed die deze materie uitoefent op zichtbare objecten. In een publicatie van 24 augustus 2026 beschrijven Matthias Daniel en zijn team hoe stellaire aberratie kan dienen als een instrument om deze onzichtbare substructuren op te sporen. Volgens arxiv.org kan de beweging van een waarnemer worden beïnvloed door subhalo's, wat resulteert in specifieke, ruimtelijk gecorreleerde verschuivingen in de posities van sterren aan de hemel.
De TESS-satelliet is volgens de onderzoekers bij uitstek geschikt voor deze taak vanwege de brede hemeldekking, de hoge frequentie van waarnemingen en de uitgebreide dataset. Door sterren met een magnitude van $\mathrm{Tmag}\leq 10$ te analyseren, wordt een gevoeligheid verwacht tot $6,3\times 10^{-9}\mathrm{m/s^2}$ voor constante versnellingen van de waarnemer. Deze precisie maakt het mogelijk om een breed spectrum aan structuren te onderzoeken: van zeer kleine concentraties van ongeveer $10^{-6}$ zonsmassa's op korte afstanden, tot massievere structuren van $10^{7}$ zonsmassa's die zich op ongeveer 10 parsec bevinden.
Naast de methode met TESS worden er wereldwijd diverse andere strategieën ontwikkeld om de aard van donkere materie te begrijpen. Een alternatieve benadering richt zich op de interactie tussen donkere materie-subhalo's en stellaire stromen binnen de Melkweg. Zo wordt in een artikel in theoj.org onderzocht hoe deze interacties gedetecteerd kunnen worden.
Om de analyse van dergelijke verstoringen in stellaire stromen te optimaliseren, wordt er steeds vaker ingezet op geavanceerde technologie. In een studie op arxiv.org wordt beschreven hoe 'graph convolutional neural networks' (GCNN) kunnen worden gebruikt om de massa van subhalo's nauwkeuriger te bepalen dan met traditionele rekenmethoden.
Verder is er aandacht voor zogenaamde 'caustic-crossing' events, waarbij sterren achter massieve clusters passeren. Tijdens de APS Global Physics Summit op 16 maart 2026 werd besproken hoe astrometrische verschuivingen van 10 tot 100 millibogenseconden, veroorzaakt door subhalo's van één miljoen zonsmassa's, potentieel waarneembaar zouden zijn met de James Webb Space Telescope (JWST), zoals vermeld in de aps.org.
Ondanks de potentie van de TESS-methode waarschuwen Daniel en zijn collega's voor aanzienlijke technische uitdagingen. Instrumentele systematische fouten moeten nauwkeurig worden gemodelleerd om betrouwbare resultaten te verkrijgen. Bovendien vormen astrometrische voorgronden, zoals de parallax en de eigenbeweging van sterren, een complicatie. Deze signalen moeten zorgvuldig worden gefilterd om de uiterst subtiele effecten van donkere materie te kunnen isoleren. De resultaten van dit onderzoek vormen een belangrijke basis voor toekomstige surveys met een breed gezichtsveld.