In september 2025 werd een uitzonderlijk kosmisch fenomeen waargenomen: een Einstein Cross met maar liefst vijf beelden van een verre melkwegstelsel, in plaats van de gebruikelijke vier. Dit zeldzame verschijnsel, dat de naam HerS-3 draagt, werd ontdekt door een internationaal team van astronomen, waaronder onderzoekers van Rutgers University. De bevindingen, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, bieden een unieke blik op de mysterieuze donkere materie die het universum doordringt.
De ontdekking begon met de Franse astronoom Pierre Cox, die de anomalie opmerkte in data van de Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) in de Franse Alpen. De waarnemingen werden later bevestigd met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili. Wat deze Einstein Cross zo bijzonder maakt, is de aanwezigheid van een vijfde, centrale beeld, iets wat niet verklaard kon worden door de zichtbare materie alleen. Charles Keeton, astrofysicus aan Rutgers University, en promovendus Lana Eid, voerden gedetailleerde computermodellen uit die wezen op de aanwezigheid van een massieve, onzichtbare halo van donkere materie rond de voorgrondstelsels.
Donkere materie, die ongeveer 80% van de materie in het universum uitmaakt, kan niet direct worden waargenomen, maar haar zwaartekracht beïnvloedt het licht van verre objecten, een effect dat bekend staat als gravitationele lensing. Gravitationele lensing is een fenomeen waarbij de zwaartekracht van een massief object, zoals een melkwegstelsel, het licht van een verder gelegen object buigt, waardoor meerdere beelden ontstaan. De aanwezigheid van de vijfde, centrale beeld in HerS-3 was een aanwijzing dat er meer massa aanwezig moest zijn dan wat zichtbaar was. Keeton verklaarde dat het onmogelijk was om een vijfde beeld te krijgen zonder dat er iets ongewoons gebeurde met de massa die het licht boog.
De modellen van Keeton en Eid toonden aan dat de vier zichtbare voorgrondstelsels de vijf-beeld configuratie niet konden verklaren; alleen de toevoeging van een donkere materie halo kon de waarnemingen evenaren. Deze ontdekking biedt een zeldzame gelegenheid om de eigenschappen van donkere materie gedetailleerd te bestuderen. Het fenomeen HerS-3 fungeert als een natuurlijk laboratorium, waardoor wetenschappers zowel de verre melkwegstelsel als de onzichtbare materie die het licht ervan buigt, kunnen onderzoeken.
Verdere waarnemingen met faciliteiten zoals de Very Large Array (VLA) en de Hubble Space Telescope, die essentieel waren voor dit onderzoek, kunnen mogelijk extra kenmerken onthullen, zoals uitstromend gas, wat meer inzicht kan geven in de aard van donkere materie. De samenwerking tussen internationale onderzoeksinstituten en het gebruik van geavanceerde astronomische instrumenten benadrukken de kracht van gezamenlijk wetenschappelijk onderzoek. De studie van dergelijke zeldzame kosmische gebeurtenissen blijft cruciaal voor het vergroten van ons begrip van de structuur en evolutie van het universum.