Fermionische donkere materie: Een revolutionair alternatief voor het supermassieve zwarte gat Sagittarius A*

In februari 2026 presenteerde een internationaal team van astrofysici een uitdagende nieuwe hypothese in het wetenschappelijke tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Hun onderzoek trekt de dominante rol van het supermassieve zwarte gat Sagittarius A* (Sgr A*) in het hart van de Melkweg in twijfel. De onderzoekers opperen dat de enorme gravitationele invloed in de galactische kern mogelijk niet afkomstig is van een singulariteit, maar van een extreem dichte concentratie van fermionische donkere materie.

Bij de ontwikkeling van dit innovatieve model waren Valentina Crespi en Carlos Argüelles van het Instituut voor Astrofysica van La Plata nauw betrokken. Hun concept gaat ervan uit dat een superdichte kern van donkere materie, opgebouwd uit lichte subatomaire deeltjes die bekendstaan als fermionen, en de omringende halo van donkere materie in de Melkweg feitelijk twee uitingen zijn van één en dezelfde substantie. Dit model streeft ernaar om uiteenlopende galactische verschijnselen te verenigen, waaronder de banen van de S-sterren. Deze sterren cirkelen rond het galactische centrum met duizelingwekkende snelheden die oplopen tot enkele duizenden kilometers per seconde.

Een fundamenteel argument voor de fermionische benadering is de nauwe aansluiting bij recente observaties. Het model vertoont een opmerkelijke overeenkomst met de data van de Gaia DR3-missie van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA), die de rotatiecurve van de buitenste halo van de Melkweg gedetailleerd in kaart heeft gebracht. Bovendien stellen de auteurs dat hun theoretische kader strookt met de beelden van de 'schaduw van het zwarte gat' rond Sgr A*, die in 2022 door de Event Horizon Telescope (EHT) werden vastgelegd. Valentina Crespi benadrukte dat een dichte kern van donkere materie het effect van lichtbuiging perfect kan simuleren, waardoor er een centraal donker gebied ontstaat dat wordt omringd door een heldere ring.

Van oudsher werd het bestaan van Sgr A* afgeleid uit een zwaartekrachtveld dat de aanwezigheid vereist van een object met een massa van ongeveer vier miljoen zonsmassa's, samengeperst in een volume dat kleiner is dan de baan van Pluto. De alternatieve structuur bestaande uit fermionen is in staat om deze zwaartekrachteffecten te reproduceren zonder dat er een singulariteit aan te pas komt. Deze hypothese biedt bovendien een oplossing voor de zogenaamde 'cusp-problematiek', waarbij traditionele modellen vaak een te hoge concentratie van donkere materie in het centrum van sterrenstelsels voorspellen die in de praktijk niet altijd wordt waargenomen.

Ondanks de theoretische sterktes van dit model, erkennen de wetenschappers dat de huidige gegevens over de stellaire dynamica nog niet toereikend zijn om een zwart gat volledig uit te sluiten. Om tot een definitieve conclusie te komen, wacht de astronomische wereld op de resultaten van toekomstige waarnemingen. Hierbij wordt vooral gekeken naar de data van de Cherenkov Telescope Array (CTA), waarvan de ingebruikname gepland staat voor 2026. Deze wetenschappelijke discussie markeert een belangrijke fase in het heroverwegen van de fundamentele natuur van galactische centra.