20 juni 2019

De LHC zou binnenkort quark-achtige donkere materie kunnen vinden

Volgens natuurkundigen zouden we binnenkort het raadsel van donkere materie eindelijk kunnen oplossen. Het mysterieuze deeltje waaruit het leeuwendeel van de massa in het universum is opgebouwd, zou wellicht een quark-achtig deeltje kunnen zijn. In dat geval hebben we de laatste jaren in de verkeerde richting gezocht.

De populairste kandidaat voor donkere materie is een deeltje dat het neutralino wordt genoemd. Dit deeltje behoort tot de theorie van supersymmetrie, waarbij ieder deeltje uit het Standaard Model een superpartner heeft. Het neutralino, de superpartner van de neutrino, is het lichtste deeltje uit de supersymmetrie en zou alleen via de zwaartekracht met andere deeltjes interacteren – precies de eigenschap die het nodig heeft om een verklaring te vormen voor donkere materie. Helaas zou de LHC dit deeltje inmiddels gevonden moeten hebben. Het lijkt er dus op dat we de neutralino kunnen schrappen van de lijst.

Nu hebben natuurkundigen van de Universiteit van Californië een nieuwe kandidaat gevonden – eentje die eigenlijk is bedacht om een heel ander natuurkundig mysterie te doorgronden: het feit dat het proton stabiel lijkt te zijn. De meeste deeltjes uit het Standaard Model kunnen vervallen in andere deeltjes, terwijl anderen dat niet kunnen (vanwege de wet van behoud). Het elektron, bijvoorbeeld, is het lichtste geladen deeltje en kan niet vervallen in iets lichters, zonder die lading te vernietigen.Geen enkele bestaande wet van behoud weerhoud een proton ervan om te vervallen. Toch hebben natuurkundigen dit nooit zien gebeuren: de gemiddelde levensduur moet dan minstens 10^34 jaar zijn (terwijl ons universum slechts 10^10 jaar oud is). De betrokken natuurkundigen hebben zich afgevraagd of een nog onbekende wet van behoud wellicht verantwoordelijk is voor de stabiliteit van het proton. Ze hebben zich daartoe gericht op een eigenschap die baryon-nummer wordt genoemd. Het baryonnummer lijkt altijd behouden te blijven, hoewel we helemaal niet snappen waarom. De behoud van lading is bijvoorbeeld verwant aan de elektromagnetische kracht, dus om het baryonnummer een vergelijkbare status te geven, moet ook die eigenschap verband houden met een nieuwe kracht. Volgens de natuurkundigen bestaat die superkracht alleen bij uiterst grote energie-niveaus, terwijl die kracht bij een lagere energie uiteenvalt in twee andere krachten: het baryonnummer en de sterke kernkracht (die quarks doet binden tot protonen en neutronen).Om die unificatie te laten werken, hebben de natuurkundigen nieuwe deeltjes moeten toevoegen aan het Standaard Model. Die deeltjes blijken daarnaast pefecte kandidaten te zijn voor donkere materie! Het gaat om een soort superpartners van quarks, met een energie die binnen het bereik valt van de LHC. Zou het mysterie binnenkort opgelost kunnen worden? Dat zou nog eens een mooi kerstcadeau zijn! Bron: New Scientist.

Reacties

  1. Dus door protonen die slechts bestaan uit U-U-D quarks te laten botsen ontstaan er superpartners van diezelfde Quarks die voor donkere materie moet doorgaan, ofwel gewone baryonische materie zit volgepropt met donkere materie?? Of doen de gluonen ook mee met dit feest?

  2. Na de donkere materie hebben we nu ook de lerende evolutie. Wat doet men toch een moeite om wankele theorieën overeind te houden! De huidige wetenschap begint trekken van religieus dogmatisme te vertonen!

Laat wat van je horen

*

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

%d bloggers liken dit: