26 oktober 2020

Brekend: Fermi heeft wellicht een signaal van donkere materie gevonden

Het kan raar lopen: begin deze maand berichtte ik nog dat de gammasatelliet Fermi géén signaal zag van deeltjes donkere materie, die elkaar in dwergsterrenstelsels kunnen annihileren, d.w.z. elkaar vernietigen en opgaan in energierijke fotonen, lichtdeeltjes. En nu, amper twee weken later, komt daar het bericht dat in de waarneemgegevens van dezelfde Fermi satelliet de natuurkundige Christoph Weniger (Max-Planck-Institut für Physik, Duitsland) wel een signaal heeft opgepikt van donkere materie bij een energie van 130 ± 2 GeV. Weniger behoort niet tot het wetenschappelijke team van Fermi, maar aangezien de gegevens publiekelijk voorhanden zijn is hij er met een eigen statistische methode ingedoken en daaruit komt zijn opmerkelijke resultaat. Met de Large Area Telescope (LAT) aan boord van Fermi is al vier jaar gekeken naar straling afkomstig uit de kern van ons eigen Melkwegstelsel – een plek waar de omstandigheden gunstig zijn voor WIMP’s, dé kandidaat-deeltjes die donkere materie vormen, om te botsen met elkaar en te annihileren – en dat heeft volgens Weniger’s analyse geleid tot de detectie van 50 fotonen met een energie van 130 GeV. Betrouwbaarheid van deze meting: een indrukwekkende 4,6sigma en als we rekening houden met het zogenaamde look-elsewhere-effect dan is het 3,3sigma. Hier de grafiek van Weniger, waarin de piek bij 130 GeV zichtbaar is:

Credit: C. Weniger

Het zou kunnen dat twee annihilerende WIMP’s niet overgaan in twee gammafotonen, maar dat een foton + Z boson ontstaan of een foton + Higgs deeltje. Door de wet van impulsbehoud moeten de resulterende deeltjes net zo zwaar zijn als de twee WIMP’s. Dat betekent in het geval van een foton + Z boson dat een WIMP ˜145 GeV moet wegen en in het geval van een foton en (het vooralsnog theoretische) Higgs boson ˜ 155 GeV. We moeten maar even de verdere berichtgeving over Wenigers opmerkelijke berekeningen afwachten om te kunnen zeggen of z’n analyse juist is of niet. Bron: Résonaances + The Reference Frame.

Speak Your Mind

*

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