Site pictogram Astroblogs

Nee, donkere materie bestaat niet uit bepaalde soorten axionen

Illustratie hoe licht vanuit een ver sterrenstelsel in axionen zou kunnen veranderen. Credit: Aurore Simonnet, Sonoma State University en NASA/NOAA/GSFC/Suomi NPP/VIIRS/Norman Kuring.

Het heelal bestaat maar voor een klein beetje uit gewone materie, zoals protonen, neutronen en elektronen, te vinden in sterren, planeten, gas- en stofwolken, mensen en dieren. Maar 15% van alle materie in het heelal is gewoon, de rest is de mysterieuze donkere materie, welke zich alleen verraadt door haar gravitationele invloed, waardoor bijvoorbeeld zwaartekrachtslenzen bij clusters van sterrenstelsels ontstaan. Omdat de speurtocht naar de deeltjes waaruit donkere materie bestaat tot nu toe niets heeft opgeleverd hebben veel natuurkundigen het denkbeeld dat deze deeltjes ‘weakly interactive massive particles’ (WIMP’s) zijn verlaten en hun toevlucht gezocht naar alternatieve modellen, axionen [1]Het axion is een zogenaamd scalair boson (spin 0), dat neutraal is (lading 0) en dat zeer licht is (˜0,0005 eV). Het bestaan van het axion volgt uit de Peccei-Quinn theorie uit 1977, welke een … Lees verder. Maar wat blijkt nu uit analyses die sterrenkundigen van de Universiteit van Stockholm hebben gedaan aan gegevens verzameld met de Fermi gamma ruimtetelescoop aan straling van een sterrenstelsel in de Perseus cluster? Dat bepaalde vormen van axionen uitgesloten kunnen worden als kandidaat voor donkere materie, nee sterker, dat ze waarschijnlijk niet eens bestaan. In theorie zou energierijk licht, zoals gammastraling, van een ver verwijderd sterrenstelsel onderweg naar de aarde kunnen veranderen in ‘axion-like particles’ (ALPs), als er magnetische velden zijn, zoals de illustratie hierboven laat zien. Maar die zijn dus niet waargenomen. Dat betekent dus dat de vraag wat donkere materie nou precies is nog steeds niet beantwoord is. Bron: Universiteit van Stockholm.

References[+]

References
1 Het axion is een zogenaamd scalair boson (spin 0), dat neutraal is (lading 0) en dat zeer licht is (˜0,0005 eV). Het bestaan van het axion volgt uit de Peccei-Quinn theorie uit 1977, welke een oplossing biedt voor het ‘sterke CP probleem’ (CP=charge parity) uit de quantum chromodynamica (QCD), de theorie achter de sterke wisselwerking. Het axion is vrij stabiel en het reageert zeer zwak met de rest van de elementaire deeltjes uit het Standaard Model. Axionen zouden tijdens de oerknal gevormd kunnen zijn en na de afkoeling als gevolg van de uitdijing van het heelal zouden ze verenigd zijn in een zogenaamd Bose-Einstein condensaat, welke het gehele heelal zou vullen. Daarmee zouden axionen ‘koude’ donkere materie vormen, koud in de zin van langzaam bewegend.
Mobiele versie afsluiten