21 oktober 2017

Kan een ‘nieuw’ hypothetisch deeltje eindelijk het raadsel van donkere materie verklaren?

Schets van donkere materie in en rondom de Melkweg

Schets van donkere materie in en rondom de Melkweg

Kosmologen zijn er vrijwel van overtuigd dat driekwart van alle materie is opgebouwd uit onzichtbare ‘donkere materie’ – een exotische vorm van materie die niet met licht reageert, maar wel z’n zwaartekracht laat gelden. Indirect bewijs voor donkere materie kan overal gevonden worden: van de omloopsnelheid van sterren tot zwaartekrachtlenzen en de ‘indruk’ van donkere materie op de kosmische achtergrondstraling (de nagloed van de oerknal).

Maar als donkere materie inderdaad een vorm van materie is, moet het zijn opgebouwd uit deeltjes. Deze deeltjes worden meestal geacht om zwaar te zijn en nauwelijks te reageren met normale materie. Overal ter wereld zijn peperdure experimenten opgestart, om zo’n donkere materie-deeltje te detecteren en dus direct bewijs te leveren voor het bestaan ervan. Al deze zoektochten hebben vooralsnog niets opgeleverd en dat zint de natuurkundige wereld natuurlijk voor geen meter.

Nu zijn een aantal theoretici met een alternatief gekomen: een hypothetisch deeltje met een massa van slechts 0,02 procent die van het elektron. Hoewel dit deeltje niet met licht reageert, blijkt het wel een verrassend grote invloed uit te oefenen op normale materie – groot genoeg om tegengehouden te worden door onze dampkring.

Als donkere materie inderdaad is opgebouwd uit dit lichte, sterk-reagerende deeltje, dan kun je aan het aardoppervlak gaan experimenteren tot je een ons weegt – ehm.. , ik bedoel een elektronvolt weegt, maar zonder resultaat. De betrokken onderzoekers hebben zelfs al een ruimtemissie voorgesteld om te zoeken naar deze deeltjes, waarbij gebruik wordt gemaakt van zogenaamde macroscopische kwantum-resonatoren.

Hierbij worden nanodeeltjes in de ruimte ‘gehangen’ en direct blootgesteld aan donkere materie. De nanodeeltjes zullen dan meebewegen met de ‘stroom’ en door deze deeltjes heel precies te monitoren, hopen de wetenschappers de eigenschappen van de ‘stroom’ van donkere materie te bepalen. Helaas blijft het voorlopig nog bij een voorstel – er zijn geen concrete plannen om zo’n missie te financieren. Mocht je nog een paar honderd miljoen euro

Reacties

  1. leuk artikel. Hebben die deeltjes nog een naam?

  2. Ondanks dat het deeltje sterk interacteert met normale materie komt het niet de dampkring binnen. Klinkt haast tegenstrijdig. 🙂
    Maar in de bron van de bron van de bron http://www.nature.com/srep/2015/150127/srep08058/full/srep08058.html heb je onderaan een Supplementary Information PDF http://www.nature.com/srep/2015/150127/srep08058/extref/srep08058-s1.pdf waarin staat:

    The refractive index model implies that, for a sharp boundary between vacuum and dense matter, DM particles will be strongly reflected.

    • Ik lees niet “ondanks” maar juist omdat/dankzij/doordat etc de grote interactie met normale materie

      “Hoewel dit deeltje niet met licht reageert, blijkt het wel een verrassend grote invloed uit te oefenen op normale materie – groot genoeg om tegengehouden te worden door onze dampkring.”

Laat wat van je horen

*