17 september 2021

Nederlandse verklaring ‘donkere materie’ bevestigd

De Perseus Cluster, 240 miljoen lichtjaar van ons vandaan. Credit: X-ray: NASA, CXC, SAO, E.Bulbul, et al.

Een mysterieus röntgensignaal uit de ruimte dat harten van astronomen sneller deed kloppen omdat zogeheten donkere materie er misschien verantwoordelijk voor was, lijkt toch te verklaren met ‘gewone’ materie die we al kennen. Een theorie waarin de sterrenkundigen Liyi Gu en Jelle Kaastra van SRON het typische signaal vorig jaar verklaarden met bekende materie, is deze zomer ook door Duitse collega-wetenschappers met experimenten ondersteund.Het vinden van de geheimzinnige donkere materie, die we nog nooit hebben kunnen meten, houdt veel astrofysici bezig. Donkere materie biedt een mogelijke verklaring voor de ‘missende’ 80% van de totale materie die er volgens berekeningen in het universum zou moeten zijn. De materie die we wel kunnen begrijpen en meten behelst daarvan namelijk maar 20%.

Zwavel-ion of steriel neutrino

Röntgensatelliet XMM Newton, waarvoor SRON röntgenspectrometers heeft ontwikkeld, heeft twee jaar geleden een röntgensignaal opgevangen en naar de aarde doorgestuurd, met een wel heel bijzondere piek in het spectrum. Lijnen en pieken in een spectrum verraden allerlei natuurkundige processen in het heelal en wijzen op de aanwezigheid van allerlei stoffen. Maar in de database van alle bekende pieken in het röntgenspectrum was deze spectraallijn onbekend: een piek van 3,5 kiloelektronvolt (keV).Sterrenkundigen sloten niet uit dat dit misschien het specifieke signaal kon zijn van het verval van een ‘steriel neutrino’, een theoretisch deeltje dat donkere materie zou kunnen verklaren als we het bestaan ervan konden aantonen.Gu en Kaastra opperden echter een ander scenario: superhete en sterk positief geladen zwavelionen (S16+) die een elektron afpakken van een koel waterstofatoom zouden ook wel een röntgenfoton met een typische energie van rond de 3,5 keV kunnen veroorzaken. Ook dit kwam in de database nog niet voor. Het zou plausibel zijn omdat beide stoffen voorkomen in de ruimte tussen melkwegstelsels in de clusters waar het signaal vandaan kwam. De onderzoekers publiceerden hun alternatieve scenario december 2015 in het wetenschappelijke blad Astronomy and Astrophysics.

Experiment bedacht

Collega-fysici van het Duitse Max Planck Instituut voor Kernfysica hebben deze zomer een experiment uitgevoerd in samenspraak met de SRON-onderzoekers, dat de theorie bevestigt. In een opstelling werden sterk geladen zwavelionen (S16+) gemaakt, die men liet botsen met deeltjes die nog wel elektronen hebben. De ionen pakten inderdaad een elektron af, waarbij inderdaad een röntgenfoton vrijkwam, en wel van 3,5 keV. De Max Planck-collega’s en de SRON-onderzoekers publiceerden hun vondst deze zomer in Astrophysical Journal. Bron: SRON.

Comments

  1. Wat raar dat niemand de harde conclusie wil trekken dat deze Röntgenlijn dus helemaal niets met donkere materie te maken heeft, maar feitelijk niet meer is dan een chemische reactie van gewone materie.

Speak Your Mind

*

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