15 juli 2024

Gaat men hiermee eindelijk donkere materie ontdekken?

De BGO scintillator bolometer

Credit: IAS / SINC

Zie hier de zogenaamde BGO scintillator bolometer, een apparaat waarmee men voor het eerst op directe wijze hoopt donkere materie te detecteren. Ongeveer een kwart van het heelal bestaat uit dat mysterieuze goedje en via allerlei aanwijzingen, zoals de gravitationele effecten ervan op gewone materie, wéten we dat het bestaat. Maar direct een donkere materiedeeltje waarnemen is nog nooit een sterveling op Aarde gelukt. Dus het wordt tijd dat wá¬j dat maar eens gaan doen, dachten ze bij de Universiteit van Zaragoza (UNIZAR, Spanje) en het Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS, Frankrijk). De door hun ontwikkelde bolometer is nog maar een prototype, slechts 46 gram in gewicht. In dat kleine ding zit een kristallen scintillator, bestaande uit bismut (Bi4), germinaat (Ge3) en zuurstof (oxygen, O12). Dat BGO zou in theorie in staat moeten zijn om te reageren met WIMP’s (Weakly Interacting Massive Particles), de deeltjes die vermoedelijk de donkere materie vormen. Als het BGO reageert op een WIMP zou er een klein beetje licht en warmte moeten vrijkomen. Dat vrijkomen van licht noemt men in de natuurkunde scintillatie, vandaar de naam. Probleem is alleen dat er ook andere interacties kunnen plaatsvinden, bijvoorbeeld met deeltjes van de kosmische straling. Vandaar dat men er alles aan doet om die ‘vervuiling’ van andere bronnen zoveel mogelijk te vermijden. Eén methode is om de bolometer zo koel mogelijk te maken, dichtbij het absolute nulpunt van -273.15 °C. Verder wordt de bolometer diep onder het Tolozagebergte in de Spaanse provincie Huesca geïnstalleerd, voorzien van een dikke beschermende laag lood en polyethyleen. De uiteindelijke BGO bolometer zal wel een tikkeltje zwaarder worden dan het 46 gram wegende prototype: ongeveer één ton. Kijk, dat zet pas zoden aan de dijk! Bron: Eurekalert.

Share

Speak Your Mind

*