24 oktober 2017

“Simpele” verklaring voor donkere materie?

Anapole and dipole

This is a comparison of an anapole field with common electric and magnetic dipoles. The anapole field, top, is generated by a toroidal electrical current. As a result, the field is confined within the torus, instead of spreading out like the fields generated by conventional electric and magnetic dipoles.

De meeste materie in het universum zou kunnen bestaan uit deeltjes die in het bezit zijn van een ongewoonlijk en donutvormig magnetisch veld: een zogenaamde anapool. Het voorstel, dat donkere materie-deeltjes voorziet van een zeldzame vorm van elektromagnetisme, is voorgesteld door een aantal natuurkundigen die op zoek zijn naar een simpele verklaring voor het raadsel dat donkere materie heet.

In hun artikel, “Anapole Dark Matter” genaamd, suggereren de natuurkundigen dat donkere materie (de mysterieuze substantie dat 85 procent van alle materie schijnt uit te maken) eigenlijk bestaat uit een type basisdeeltje dat het Majorana-fermion wordt genoemd. Het bestaan van dit deeltje is in de jaren ’30 van de vorige eeuw voorspeld, maar helaas nog nooit bewezen.

Hoewel meerdere natuurkundigen vermoeden dat donkere materie uit Majorana-deeltjes bestaat, hebben de natuurkundigen in kwestie ook daadwerkelijk berekeningen uitgevoerd waaruit blijkt dat Majorana-fermionen uniek geschikt zijn om een anapool te hebben. Zo’n veld geeft ze eigenschappen die verschillen van deeltjes die “gewoon” een positieve en een negatieve pool hebben. Dit zou verklaren waarom ze ontzettend lastig te detecteren zijn.

De meeste modellen van donkere materie gaan uit van allerlei exotische krachten die we in het dagelijks leven niet tegenkomen. Anapole donkere materie maakt gebruik van normale elektromagnetisme, hetzelfde soort dat in het dagelijks leven overal aanwezig is. Het is natuurlijk wel een heel bijzonder soort elektromagnetisme, maar dat is het punt niet. Daarnaast maakt dit model zeer specifieke voorspellingen over het aantal donkere materie deeltjes dat gedetecteerd zal worden door de detectors die wereldwijd onder de grond begraven liggen. Deze experimenten zullen binnenkort het bestaan van anapole donkere materie bevestigen of afwijzen.

Wetenschappers vermoeden dat donkere materie onzichtbaar is, omdat het niet sterk reageert op licht en overige vormen van elektromagnetische straling. Sterker nog: observaties hebben uitgesloten dat donkere materie een elektrische lading kan hebben. Majorana-deeltjes zijn echter elektrisch neutraal – de fundamentele symmetrie

Reacties

  1. Ik dacht dat het bestaan van Majorana-deeltje vorig jaar door onderzoekers van de TU in Delft was aangetoond?

    http://tudelft.nl/nl/actueel/laatste-nieuws/artikel/detail/nanowetenschappers-vinden-langgezocht-majorana-deeltje/

  2. Dan zou het Majorana-fermion dan een driedubbele functie omvatten? Dat klinkt mij wel tegennatuurlijk in de oren.

  3. WikkieWokkie zegt:

    Ik vind het wel opvallend om te zien dat het magnetisch-veld van een anapool overeenkomt met de gesuggereerde vorm van het heelal. (Als je maar ver genoeg in het heelal reist je weer op dezelfde plek uitkomt, de donut-vorm)

    Zou dit enig verband hebben?

  4. Anoniem zegt:

    ja, en afhankelijk van welk been langer is, dan blijkt het heelal links- of rechtsdraaiend te zijn.

Laat wat van je horen

*