‘Donkere materiedeeltje extreem zwaar’

Share Button

Donkere materie, waaruit 80% van alle massa bestaat, is raadselachtiger dan ooit, met onderzoeksresultaten die elkaar lijken tegen te spreken. Uit de laatste metingen blijkt dat als donkere materie uit een onzichtbaar deeltje bestaat, dit met boven de veertig protonmassa’s zwaarder is dan een middelzwaar atoom.

We weten dat er veel meer donkere materie is dan normale materie. Waar het uit bestaat is echter nog een raadsel.

We weten dat er veel meer donkere materie is dan normale materie. Waar het uit bestaat is echter nog een raadsel.

Eerdere waarnemingen van spookachtig deeltje?
Dit spreekt aanwijzingen uit drie eerdere experimenten op aarde tegen, die juist wezen op een lichtgewicht donkere-materie deeltje dat ongeveer een kwart zo zwaar is.

Volgens sommigen zijn deze deeltjes nog niet ontkracht. De populairste kandidaat voor donkere materie is de WIMP (zwak reagerend, massief deeltje). WIMPs zouden zich vlak na de Big Bang gevormd hebben en er toe hebben geleid dat materie samenklonterde tot melkwegstelsels. We weten door de zwaartekrachteffecten hoeveel donkere materie er is en waar deze zich bevindt,maar we weten niet uit wat voor deeltjes (als het deeltjes zijn) deze bestaat. In drie deeltjesdetectoren – twee in de ondertussen wereldberoemde Gran Sasso en één in de Amerikaanse staat Minnesota werden aanwijzingen gevonden voor dit deeltje.

Waarnemingen van zelfvernietiging door donkere materiedeeltje?
Sommige modellen van WIMPs voorspellen dat de deeltjes hun eigen antideeltje zijn, dus elkaar vernietigen. Dit is waar te nemen door een voortdurende uitbarsting van gammastraling en deeltjes. In 2010 werd er inderdaad gammastraling gevonden, afkomstig van het centrum van de Melkweg (die zeer rijk is aan donkere materie) die zou ontstaan als een lichtgewicht donkere materiedeeltje zou worden vernietigd. Volgens twee andere groepen klopt dat echter niet en wijzen hun analyses op een deeltje dat vier keer zo zwaar is, 40 GeV.

Te weinig straling
Beide groepen letten op de hoeveelheid straling die vrijkomt in de dwergstelsels rond ons Melkwegstelsel gedurende meerdere jaren. Als de hoeveelheid donkere materie in een melkwegstelsel bekend is, is uit te rekenen hoe groot de kans is dat twee deeltjes elkaar annihileren. Hoe zwaarder de deeltjes, hoe kleiner hun waarschijnlijkheidsgolf en ook: hoe minder er van nodig zijn om de donkere materie te verklaren, dus hoe minder groot de kans op een botsing. Door middel van ingewikkelde berekeningen trokken ze de gammastraling af die vrijkomt uit bekende astronomische processen zoals pulsars en supernovae. Hierbij kwamen ze tot de conclusie dat de gammastraling te zwak was om door lichtere deeltjes veroorzaakt te worden.

Niet iedereen is echter nog overtuigd. Sommige onderzoekers denken dat het model dat hun collega’s gebruikten niet klopt. Zo kan donkere materie op een andere manier uiteenvallen dan de onderzoekers aannemen. Op deze manier kan er toch nog een lichtgewicht donkere-materiedeeltje bestaan.

Bronnen
Fermi-LAT Collaboration,Constraining dark matter models from a combined analysis of Milky Way satellites with the Fermi-LAT,ArXiv.org (2011)
Alex Geringer-Sameth en Savvas M. Koushiappas, Exclusion of canonical WIMPs by the joint analysis of Milky Way dwarfs with Fermi, ArXiv (2011)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

4 reacties

  1. peter schreef:

    Wat we waarnemen is het nu een moment opname.Het zou goed mogelijk kunnen zijn dat een deeltje zich beweegt in tijd,verleden-nu-toekomst.Ik zou zeggen tel deze drie eens bij elkaar op.

  2. Jarno schreef:

    inderdaad interessant, fotonen gedragen zich ook heel vreemd. Zou het heel misschien toch niet kunnen zijn dat ze nog vreemder zijn als gedacht ? volgens de huidige experimenten hebben ze geen massa……

  3. 24/7 schreef:

    of ‘donkere materie’ eigenlijk wel bestaat lijkt in dit artikel helemaal niet ter discussie te staan. Dit is opmerkelijk want het is eigenlijk nogal een vreemd bedenksel wat als volgt tot stand is gekomen.

    “Wij hebben een aantal formules bedacht waaraan het heelal zou moeten voldoen, en die leken tot voor kort ook te kloppen: maar onze nieuste metingen laten echter zien dat het plaatje niet meer klopt. Oplossing: onze formules staan niet ter discussie (punt uit) dus die massa MOET er zijn .. aangezien we die massa niet zien zal het onzichtbaar zijn, en aangezien donker niet opvalt tegen een donkere achtergrond zal het wel ‘donkere materie’ zijn: Q.E.D.”
    ->sterke wetenschap? NEE

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger