18 augustus 2022

Donkere materie heeft een lange levensduur

De Bulletcluster met in het wit onderzochte lokaties van röntgenstraling en in het groen referentiegebieden

Credit: Signe Riemer-Sørensen et al.

Een team van sterrenkundigen onder leiding van de Deen Signe Riemer-Sörensen (Niels Bohr Institute, Universiteit van Kopenhagen) heeft berekend dat de mysterieuze axionen [1]In dit geval zou het gaan om een bepaald soort axionen, namelijk de axionen van het Kaluza-Klein type, de KK-axionen. Zucht!, elementaire deeltjes die wel eens de donkere materie zouden kunnen vormen, een zeer lange levensduur hebben. Om precies te zijn langer dan 3.000.000 miljard jaren, oftwel t˜1023 seconden! 😯 Met de huidige leeftijd van het heelal (‘slechts’ 13,7 miljard jaar) hebben we dus te maken met baby-axionen. 🙂 Riemer-Sá¸rensen et al hebben hun berekeningen gebaseerd op waarnemingen aan botsingen in clusters van sterrenstelsels, een onderwerp dat hier regelmatig ten tonele is gevoerd. Onder andere die in Abell 520 en de “Bullet-cluster”. Bij dergelijke mega-botsingen vliegen in de meeste gevallen de gewone materie (meest sterren) en de donkere materie door elkaar heen en is er geen sprake van een echte botsing. Daarentegen zullen gas- en stofwolken in de clusters, die zo’n 12% van de massa uitmaken, wél botsen en daardoor zullen ze verhitten en röntgenstraling uitzenden. Nou schijnen volgens de theoretische modellen die axionen ook röntgenstraling uit te zenden als ze op een gegeven moment vervallen. Om te kunnen vaststellen welke röntgenstraling afkomstig is van verhitte wolken van gewone materie én van axionen die aan het vervallen zijn moesten de sterrenkundigen dus in de botsende clusters kijken naar plaatsen waar de donkere materie en gewone materie duidelijk gescheiden zijn. Dat bleek in de Bullet-cluster het geval te zijn. In dat cluster is zo’n 85% van de totale massa verscholen in de donkere materie. En wat bleek uit de waarnemingen? Dat de gebieden waar veel donkere materie is en geen gewone materie de röntgenstraling laag is. Daaruit kon een bovenlimiet voor de vervalsnelheid van de axionen worden berekend en daaruit volgde weer de minimumleeftijd van die deeltjes. En dat allemaal er vanuitgaande dát de donkere materie uit axionen bestaan. Maar ja, stel nou dat donkere materie niet uit axionen bestaat, wat dan? Afijn, dat lezen jullie een volgende keer wel weer. 😉 Wie het artikel van Riemer-Sá¸rensen en collegae, dat binnenkort zal verschijnen in het vakblad The Physical Review, nog eens rustig in ogenschouw wil nemen kan het hier vinden. Bron: Spaceref.com.

References

References
1 In dit geval zou het gaan om een bepaald soort axionen, namelijk de axionen van het Kaluza-Klein type, de KK-axionen. Zucht!

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: