Trailer: Europa Report

Credit: NASA

Er is een nieuwe science fictionfilm in de maak: Europa Report, over een missie naar Europa, een maan van de planeet Jupiter, waar zes astronauten – waaronder Sharlto Copley (District 9) – in een drie jaar durende missie op zoek gaan naar buitenaards leven. Niet zo’n gekke gedachte, want de maan heeft vermoedelijk een ondergrondse oceaan, waar leven zou kúnnen voorkomen. Hier de korte, maar intrigerende trailer van de film:

Bron: Universe Today.

Ligt SUSY nou wel of niet in het ziekenhuis?

Credit: DESY in Hamburg.

Deze week is in het verre Kyoto in Japan de Hadron Collider Physics conferentie (HCP2012) bezig – 225 natuurkundigen die elkaar vertellen waar ze mee bezig zijn en wat hun laatste resultaten op het gebied van hoge energiefysica zijn. De conferentie startte met het nieuws dat men met het LCHb experiment van de Large Hadron Collider (LHC) in Genéve voor het eerst sinds dertig jaar een zeldzaam verval van een deeltje heeft waargenomen: Bs>  μ+μ. In normale mensentaal: een zogenaamde Bs meson vervalt hierbij in een muon en een antimuon, de zware varianten van het electron en z’n antideeltje positron. In de figuur hieronder zie je zo’n zeldzaam verval. Een zeldzame gebeurtenis, want van alle miljard keren dat het Bs meson in andere deeltjes vervalt gebeurt dat maar drie keer in die muon-antimuon paren, in overeenstemming met de voorspellingen van het Standaard Model. OK, klinkt op zich niet als wereldschokkend nieuws. Maar nieuws leeft een eigen leventje, zeker als ook de grote media zich er mee gaan bemoeien. En dat is gebeurt: de BBC heeft namelijk bij monde van haar verslaggever Pallab Gosh het bericht verspreid dat de waarneming van het zeldzame geval betekent dat de theorie van de Supersymmetrie– SUSY in afkortingenland –  een zware dreun heeft gekregen. Dat is de theorie die verondersteld dat alle gewone, elementaire deeltjes een zware, supersymmetrische partner hebben – in de afbeelding hierboven de deeltjes rechts, naast de ‘gewone’ deeltjes van het Standaard Model, links. Een theorie waarmee bijvoorbeeld donkere materie verklaard kan worden, want het Standaard Model heeft daar geen verklaring voor. In het BBC-bericht wordt Prof Chris Parkes, woordvoerder van de Britse inbreng in het LHCb experiment, geciteerd en die verklaart doodleuk: “Supersymmetry may not be dead but these latest results have certainly put it into hospital.” En dat is op haar beurt in de blogosfeer weer opgevat als een soort van oorlogsverklaring aan SUSY, want talloze natuurkundigen actief op net zovele blogs zijn in het geweer gekomen tegen deze opvatting. Zo heeft de beroemde natuurkundige John Ellis laten weten dat de LCHb resultaten “quite consistent with supersymmetry” zijn.  Feitelijk zei hij dat “(it) was actually expected in (some) supersymmetric models. I certainly won’t lose any sleep over the result.”

Credit: LHCb Collaboration

In een gastcolum op de blog The Reference Frame heeft Gordon Kane een eenvoudige argument waarom de LHCb niets ziet van supersymmetrie: de superdeeltjes zijn gewoon te zwaar om door de LHC te worden gezien. De gegevens die in Kyoto worden getoond van de experimenten met de LHC zijn gebaseerd op 7 (in 2011) en 8 TeV (in 2012) aan botsingsenergie van de protonen. Tot nu toe zit daar geen enkel zichtbaar signaal bij wat kan duiden op een vorm van supersymmetrie. Men denkt nu dat je minstens 13 TeV aan botsingsenerie moet hebben om iets van supersymmetrie te kunnen zien. Begin volgend jaar gaat de LHC voor lange tijd dicht om ‘m technisch te reviseren en op te krikken naar die hogere botsingsenergieën. De verwachting is dat die 13 TeV pas in 2015 wordt gehaald en dat we dan pas weten of SUSY nog steeds in het ziekenhuis ligt, overleden is of gewoon springlevend. Even geduld, mensen. Bron o.a.: The Reference Frame + BBC +  Collider Blog + Not even Wrong.

BOSS meet vertraging vóórdat donkere energie expansie heelal versnelde

Credit: Zosia Rostomian, LBNL; Nic Ross, BOSS Lyman-alpha team, LBNL

In 1998 ontdekten sterrenkundigen met behulp van type Ia supernovae dat het heelal versneld expandeert. De mysterieuze donkere energie zou er met z’n afstotende werking voor zorgen dat die expansie steeds sneller verloopt en dat zou al zo’n vijf miljard jaar aan de gang zijn. Vóór dat moment zou het omgekeerde het geval zijn: doordat toen de aantrekkingskracht van de donkere materie sterker was dan de afstotende werking van de donkere energie was er een vertraging in de expansie van het heelal, een expansie die was gestart met het ontstaan van het heelal, 13,7 miljard jaar geleden. Door waarnemingen aan ver verwijderde quasars heeft men middels de Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) – dat is één van de vier onderzoeken van de derde Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III) – voor het eerst die vertraging in de expansie gemeten en wel op een tijdstip zo’n drie miljard jaar na de oerknal. Dat is in de afbeelding hierboven de rode stip, de zwarte stippen zijn metingen aan de versnelling van de expansie, de afgelopen vijf miljard jaar. De vertikale zijbalkjes zijn de foutmarges. Zoals je ziet ziet de expansie van het heelal er uit als een soort van kosmische rollercoaster: vanaf de oerknal eerste een daling in de expansie, daarna een stijging. Met BOSS keek men naar zo’n 50.000 quasars op ruim tien miljard lichtjaar afstand, wiens licht onderweg naar aarde allerlei waterstofwolken passeerde. In de voorstelling hieronder zijn die quasars de rode stippen, wiens licht – de blauwe banen – die wolken passeert.

Credit: Zosia Rostomian, LBNL; Nic Ross, BOSS Lyman-alpha team, LBNL; Springel et al, Virgo Consortium and the Max Planck Institute for Astrophysics

Een deel van het licht van die quasars wordt door die intergalactische wolken geabsorbeerd en dat levert zogenaamde ‘Lyman-Alpha bossen‘ op. En dat leverde voor het eerst de meting op van een vertraging in de expansie van het heelal, een meting die in dit wetenschappelijke artikel wordt omschreven. Bron: SDSS3.