23 april 2018

Berichten van het donkere materie- en zwarte gatenfront

Het zijn de donkere dagen voor, tijdens en na Kerst. Een mooi moment om wat berichten bij elkaar te zetten die over donkere materie en zwarte gaten gaan en waar ik in de afgelopen donkere periode niet aan toe kwam om over te bloggen.

  • Het eerste bericht gaat over zwaartekrachtgolven. Die zijn al diverse malen gedetecteerd, zowel van botsende zwarte gaten als van botsende neutronensterren. Savvas Koushiappas (Brown University, VS) en zijn collega’s denken dat we met toekomstige detectoren, die nog gevoeliger zijn dan de huidige LIGO en VIRGO detectoren, in staat zijn zwaartekrachtgolven van botsende primordiale zwarte gaten te detecteren. Dat zijn zwarte gaten die ontstonden tijdens de oerknal, waarmee 13,82 miljard jaar geleden het heelal ontstond. Men heeft berekend dat als die zwarte gaten er al 65 miljoen jaar na de oerknal waren dat ze dan nooit een stellaire oorsprong kunnen hebben, maar dat ze dan ontstaan moeten zijn bij de oerknal. Bron: Astroengine.
  • Tweede bericht: Quanta Magazine heeft een “Black Hole VR” app gemaakt, zowel voor iOS als voor Android, waarmee je met zo’n speciale VR bril met een vloot robotjes een spectaculaire duik in een zwart gat kunt nemen. Meer info daarover vind je hier: Quanta Magazine.Al enkele jaren wordt vanuit het centrum van Perseus cluster van sterrenstelsels röntgenstraling met een energie van 3,5 kilo-elektronvolt (keV) waargenomen, onder andere door de Amerikaanse Chandra en de Europese XMM-Newton ruimtetelescoop (zie afbeelding hieronder). De emissielijn is inmiddels in 73 andere clusters ontdekt. Sterrenkundigen denken op basis van die waarnemingen dat donkere materie wellicht twee energieniveaus kent. Door het absorberen en opnieuw uitzenden van röntgenstraling met een energie van 3,5 KeV zouden deeltjes donkere materie tussen deze twee energieniveaus kunnen ‘wisselen’. Met gewone ‘astrofysische’ bronnen lijkt de emissielijn moeilijk te verklaren zijn, daarom vermoedt men al jaren dat het iets te maken heeft met donkere materie.

    Bron: Chandra.

  • Sinds de detectie van zwaartekrachtgolven door LIGO wordt er nagedacht over de mogelijkheid dat donkere materie in het heelal voor een deel wordt gevormd door zwarte gaten. De bronnen van de eerste vijf gedetecteerde zwaartekrachtgolven waren zware stellaire zwarte gaten, die elk enkele tientallen keer zo zwaar als de zon waren, zwaarder dan de ‘normale’. Stellaire zwarte gaten. Mocht dat echt het geval zijn, dan moet die dnkere materie ‘zichtbaar’. zijn als zogeheten MACHO-types ( Massive Compact Halo Objects), Het drietal sterrenkundigen Juan Garcia-Bellido, Sebastien Clesse en Pierre Fleury heeft berekeningen gedaan en geconcludeerd dat een bevolking van primordiale zwarte gaten (aha, die kwamen we hierboven ook al tegen) inderdaad verantwoordelijk zou kunnen zijn voor een deel van de donkere materie in het heelal. Bron: Francis Naukas.
  • Tenslotte nog nieuws over de theorie van Erik Verlinde, de theorie van de emergente zwaartekracht. Twee natuurkundigen, De-Chang Dai en Dejan Stojkovic, hebben die theorie geanalyseerd en geconcludeerd dat hij de nodige inconsistenties bevat, nee sterker nog, dat hij zichzelf zichzelf tegen spreekt – leze hier hun vakartikel op de arXiv.. Naast interne consistenties zou de emergente zwaartekracht ook strijdig zijn met het equivalentieprincipe uit de Algemene Relativiteitstheorie. Er zijn volgens Dai en Stojkovic fouten in de berekeningen van Verlinde, die na correctie leiden tot… de theorie van Newton, de zwaartekrachtswet waar Verlinde nou juist mee wilde afrekenen, en niet tot een variant van MOND, een alternatieve zwaartekrachtswet, die donkere materie niet nodig heeft. Bron: Francis Naukas.

Tot zover…

Reacties

  1. Ik lees in een recent artikel van Cappelluti et all, met als 2e auteur Bulbul, jawel, de ontdekker van deze 3.5 keV lijn, dat men in de discussie nog steeds twijfelt of deze wel bestaat. Men had minstens 73 geselecteerde clusters nodig die individueel nauwelijks boven de ruisdrempel uitkwamen om tezamen tot een “significant” resultaat te komen.
    https://indico.cern.ch/event/615891/contributions/2633633/attachments/1507721/2349823/bulbule-tevpa.pdf
    https://arxiv.org/pdf/1701.07932.pdf
    De Hitomi ziet helemaal niets… https://telescoper.files.wordpress.com/2016/07/perseus_hitomi.jpg

  2. Leuk om te zien dat LIGO de wetenschappelijke wereld in beweging heeft gezet in de richting van het denken dat zwarte gaten verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor het ontstaan van donkere materie.
    Dat komt dus prima overeen met met de gedachtegang zoals ik die al >vijf jaar geleden heb geopperd.
    En ook is het juist, zo denk ik, dat er in het begin van het heelal ook al zwarte gaten waren. Het is alleen een
    omvormingsbol van onze bekende materie en energie naar andere vormen van materie en energie op een lager energieniveau. En dat kan los staan van stervorming.
    De grootste omvormingsbol was de singulariteit waaruit de oerknal ontstond.

  3. Met de satelliet WFIRST willen ze toch ook donkere materie gaan onderzoeken?
    Weet iemand wanneer deze operationeel wordt?

  4. Ja klopt, met deze nieuwste infraroodtelescoop willen ze ook waarnemingen aan donkere materie doen. De lancering laat nog wel even op zich wachten, die staat voor halverwege het volgende decennium gepland. Zie https://wfirst.gsfc.nasa.gov/faq.html

Laat wat van je horen

*