Spookmelkweg ontdekt?

Share Button

Wat als donkere-materiedeeltjes een even complexe wereld als de zichtbare materie vormen, compleet met donkere-materie atomen? Onverklaarbare meetresultaten waarbij een overschot aan positronen werd aangetroffen in kosmische straling lijken op iets dergelijks te wijzen. Heeft de Californische astronoom James Bullock gelijk en bestaat er een ‘donkere sector’? Alhoewel deze kan verklaren waarom we geen donkere materie waarnemen op aarde, zou dit betekenen dat donkere materie heel anders is dan we ons tot nu toe hebben voorgesteld.

Verborgen massa
Sterrenstelsels en clusters gedragen zich anders dan op grond van de aanwezige zichtbare materie, zoals sterren, gas- en stofwolken, kan worden verwacht. Er lijkt vijf keer zoveel massa te zijn als verwacht. Deze ‘donkere materie’ lijkt echter helemaal niet op standaard materie te reageren, behalve dan door zwaartekracht. Er is daarom nog steeds niet definitief donkere materie aangetoond, anders dan door de zwaartekrachtswerking. Volgens de populairste modellen bestaat donkere materie uit zware deeltjes, WIMP’s, die alleen met elkaar wisselwerken. In dat laatste geval ontstaan elektronen en positronen, die we waar kunnen nemen. Dit zou de metingen van de Alpha Magnetic Spectrometer, aan boord van het internationale ruimtestation ISS,  kunnen verklaren. Bij deze metingen werd een groter dan voorspeld aantal positronen aangetroffen. Wel moeten de elektronen en positronen dan inderdaad de voorspelde energie hebben.

De halo met donkere materie die de Melkweg zou omringen. Bron: CERN

De halo met donkere materie die de Melkweg zou omringen. Bron: CERN


Verborgen kracht?
Een tweede probleem is dat er veel meer positronen zijn dan de standaard modellen met WIMP’s kunnen verklaren. Klawrblijkelijk botsen WIMP’s, als ze bestaan, veel vaker met elkaar dan de populairste WIMP-modellen voorspellen. Wat kan hiervan de oorzaak zijn? Een onbekende natuurkracht, veronderstelt Neal Weiner of New York University met zijn collega’s. Deze zou alleen op WIMP’s inwerken en zo de kans op botsingen veel groter maken. Wel moet deze kracht in staat zijn om te verklaren hoe zich sterrenstelsels en clusters vormen. Dit lukt al vrij aardig met de klassieke theorieën.

Twee soorten WIMP’s?
Lisa Randall van Harvard University en haar collega’s bedsachten een andere oplossing. Volgens haar zijn er meer dan één soort WIMP, 85% van de klassieke soort die nauwelijks op zichzelf reageert en 15 procent van een andere soort, die dat wel doet en onderhevig is aan de geheimzinnige kracht. Op die manier blijven de moeilijkheden met de nieuwe ‘donkere kracht’ beperkt terwijl de ‘boost factor’ toch behouden blijft. Wel moet er dan een tweede deeltje worden geïntroduceerd, een soort  ‘donker foton’.

‘Onzichtbare Melkweg’
Klopt haar model, dan zouden de gevolgen interessant zijn. Deeltjes die wél op elkaar reageren gedragenzich namelijk ongeveer zo als zichtbare materie. Ze vormen een soort atoomstructuren. Door voortdurende wisselwerkingen hopen deze zich net als zichtbare materie uiteindelijk op in een schijf, niet in een bol zoals deeltjes die alleen door de zwaartekracht worden beïnvloed. Er zou dan een tweelingzus van de Melkweg, een schaduwmelkweg, bestaan die met de zichtbare materie meedraait of onder een bepaalde hoek met deze beweegt. Het hoeft niet bij deze twee soorten te blijven, er zou net als bij zichtbare materie een hele ‘dierentuin’ van onzichtbare deeljes kunnen bestaan. Er is echter één probleem: er zijn, op wat dubbelzinnige metingen uit Italië na, geen sporen van dit soort deeltjes aangetroffen. Aan de andere kant blijken er duidelijke sporen te zijn van een onzichtbare invloed, zie bovenstaande video. De ontdekkers zijn nu op zoek naar soortgelijke botsingen.

Sporen van de onzichtbare dubbelganger
Als Randall gelijk heeft en er inderdaad een donkere onzichtbare schijf bestaat, dan zou dit merkbaar moeten zijn in de bewegingen van sterren.
De Gaia satelliet, met een lanceerdatum in oktober 2013, zou deze kunnen waarnemen. Omdat de schijf ongeveer even snel rondtolt als de Melkweg, zouden af en toe toch WIMPs protonen in de kern van de zon kunnen treffen, waarbij neutrino’s vrijkomen. Probleem: deze neutrino’s zijn niet waargenomen.

Bron
New Scientist

Share Button

Germen

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

Dit vind je misschien ook interessant:

1 reactie

  1. Floris schreef:

    Ik kan er inhoudelijk niet echt op ingaan. Maar kwam wel onlangs een theorie tegen die veel vormen in het universum lijkt te kunnen verklaren. Het heet ‘the primer fields’. Een beetje langdradig maar mooie beelden en wel de moeite waard.
    Deel1:
    http://www.youtube.com/watch?v=Vw3A6yf-fFA&feature=player_embedded

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger