24 juni 2021

Heeft men een signaal van axionen – donkere materie – gezien?

Komende maandag 20 oktober wordt in het Britse wetenschappelijke tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society het artikel Potential solar axion signatures in X-ray observations with the XMM-Newton observatory gepubliceerd, geschreven door vijf wetenschappers van de Universiteit van Leicester onder leiding van George Fraser. Het artikel is vandaag enorm in de belangstelling komen te staan in de blogosfeer, want het gaat om een mogelijk signaal dat met de Europese röntegensatelliet XMM-Newton is waargenomen van axionen, hypothetische deeltjes die donkere materie zouden kunnen vormen. Met die satelliet is uitgebreid gekeken naar de zogeheten röntgenachtergrond, een kaart van de hemel in röntgenlicht, waarvan alle bekende röntgenbronnen zijn afgetrokken. Het bleek dat na aftrek van die bronnen er nog een signaal overbleef dat een seizoenswisseling kende. Fraser’s groep denkt dat het signaal het beste verklaard kan worden met axionen, een voorbeeld van een WISP, een weakly interactive slim particle. Die lichte variant van donkere materie zou in de kern van de zon kunnen ontstaan en als ze in het magnetisch veld van de aarde komen zouden ze via het zogeheten Primakoff effect worden omgezet in röntgenstraling, welke vervolgens door XMM-Newton als de variërende röntgenachtergrond is waargenomen (zie afbeelding hierboven). Fraser’s team denkt het röntgensignaal van axionen op zijn grootst is wanneer we door de zonkant van dat magnetische veld kijken, waar het op zijn sterkst is.

Professor George Fraser (1955-2014).

Het artikel van Fraser et al werd al in maart dit jaar op de ArXiv geplaatst, maar het krijgt nu pas de aandacht. Wellicht dat een rol speelde dat prof. Fraser twee weken nadat het artikel verscheen overleed. De rol van teamleider is overgenomen door Andy Read. Bron: RAS + The Reference Frame.

Comments

  1. Michel Beekveld zegt

    Éen vraag:

    Waarom worden de axions bij het verlaten van de zon, niet onmiddellijk door het magnetisch veld van de zon zelf, omgezet in röntgenstraling?

    Michel Beekveld

    • Ik denk dat het ook in de zon zelf zal gebeuren dat de in de kern geproduceerde axionen door het magnetisch veld worden omgezet in hoogenergetische fotonen. Maar die fotonen komen dan als röntgenlicht naar buiten en vanaf de aarde is niet te zien welk van die fotonen nou door axionen komen en welke door andere processen in de zon, die óók röntgenstraling veroorzaken. Röntgenstraling in het aardmagnetisch veld bevat minder van dergelijke ruis van andere bronnen. Het was overigens al in 1983 dat ene Pierre Sikivie de grondslagen legde voor dit soort waarnemingen, hij berekende toen allerlei dingen rondom axionen op basis waarvan men nu probeert deze deeltjes te detecteren, zoals met de XMM-Newton, maar ook andere experimenten zoals het Axion Dark Matter eXperiment (ADMX) en de CERN Axion Solar Telescope (CAST) .

      • Zouden ze dan niet een overschot aan rontgenstraling waar kunnen nemen die niet te verklaren is met de bekende processen in de zon?

        En als axionen omgezet worden in rontgenstraling zou de zon dan tevens niet een massa-afname moeten hebben die niet overeen komt met de massa-afname die overeenkomt met de bekende fusies. Alhoewel ik kan begrijpen dat dit wellicht lastig rekenen is door bijvoorbeeld zonnevlammen.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: