21 oktober 2017

Kan het neutrino schommel-mechanisme voor de materie-antimaterie asymmetrie hebben gezorgd?

Het

Het super-Kamiokande neutrino observatorium

Er is veel meer materie dan antimaterie in het heelal. Gelukkig maar, want als het in gelijke hoeveelheden voorkomt en materie en antimaterie komen met elkaar in aanraking, dan annihileren ze en veranderen ze in licht, hetgeen voor het heelal niet goed zou zijn. Deze zogeheten Baryon asymmetrie moet in het vroege heelal ontstaan zijn, maar hoe dat precies gebeurd is dat is nog een raadsel. Volgens het Standaard Model van de elementaire deeltjes en natuurkrachten zouden er eigenlijk gelijke hoeveelheden materie en antimaterie moeten zijn, want voor beiden geldt de CP-symmetrie, dat is symmetrie van lading (‘charge’) en pariteit (‘parity’). Bij quarks is al lang geleden ontdekt dat die soms de CP-symmetrie schenden en dat quarks zich anders gedragen dan antiquarks. Nu blijkt echter uit experimenten uitgevoerd met het T2K experiment in Japan, waarbij bundels neutrino’s en antineutrino’s worden geproduceerd in Tokai en gestuurd naar het ondergrondse Super-Kamiokande neutrino observatorium (zie afbeelding hierboven) in Kamioka, 320 km verderop, dat mogelijk ook de neutrino’s aan CP-schending doen.

neutrinooscillation21

Neutrino’s kunnen ‘oscilleren’ van de ene soort in de andere soort. Credit afbeelding: Matt Strassler.

Er zijn drie soorten neutrino’s – elektron, muon en tau neutrino’s – en sinds 1998 weet men dat deze kunnen ‘oscilleren’, waarbij ze van de ene smaak (‘flavor’) over kunnen gaan in de andere smaak. Om te kunnen oscilleren moeten de neutrino’s een quantum-mechanische mix of

Laat wat van je horen

*