19 februari 2020

Wederom: wijst het overschot aan gammastraling uit het Andromedastelsel op donkere materie?

De witte blob is het overschot aan gammastraling waargenomen in M31 met FERMI-LAT. Credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration and Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU program/NOAO/AURA/NSF

Het onderwerp is al diverse keren de Astroblogs gepasseerd, onder andere hier: wijst het overschot aan gammastraling vanuit het naburige Andromedastelsel (M31) soms op annihilerende donkere materie, deeltjes donkere materie die tegen elkaar botsen en dan uiteindelijk transformeren tot hoogenergetische fotonen. Recent is er weer een artikel verschenen van Chris Karwin et al, (Universiteit van Californië), waarin de onderzoekers op basis van waarnemingen gedaan met het LAT-instrument op de Fermi gammasatelliet zeggen dat het waargenomen overschot aan gammastraling (fotonen van 1-100 GeV energie, het overschot is niet groot, zo’n 3 á 5% boven het gemiddelde) uit het Andromedastelsel afkomstig is van annihilerende donkere materie. Het blijkt namelijk dat het overschot niet komt uit de centrale regio van het Andromedastelsel, het meest lichtrijke gebied, dat zo’n 70 kiloparsec (1 Kpc=3261 lichtjaar) in diameter is. Het overschot komt uit een gebied 120-200 Kpc verwijderd van het centrum. Dáár bevindt zich de halo van donkere materie. Alle gangbare modellen van de evolutie van sterrenstelsels zeggen dat alle sterrenstelsels ontstaan in zo’n halo van donkere materie. Het overschot komt dus uit een regio waar veel donkere materie is en weinig gewone materie – ergo: grote kans dus dat het overschot ontstaat door donkere materie, aldus Chris Karwin en z’n kornuiten. Deeltjes donkere materie, zoals de hypothetische WIMP’s (weakly interactive massive particles) kunnen met zichzelf reageren en dan annihileren, precies zoals deeltjes en antideeltjes ook annihileren als ze tegen elkaar botsen.

Credit: Adam Green / ParticleBites.

Die deeltjes donkere materie (X in de afbeelding hierboven) vormen dan zogeheten donkere fotonen (A in de afbeelding) en die vervallen op hun beurt weer in gewone fotonen (y in de afbeelding). Bron: ParticleBites.

Comments

  1. Wybren de Jong zegt

    Het lijkt misschien niet veel, “zo’n 3 á 5% boven het gemiddelde”,
    maar het gaat bij deze procenten wel ten opzichte van de voorgrond straling van de Melkweg.
    Dus dan is er wel een duidelijk signaal, tenzij men de gammastraling van de Melkweg nog niet goed kan inschatten.

  2. “Stuff that decays into photons”.

    Het deed me een beetje aan deze denken:

    http://img.funnytab.net/gallery/exam-answers/Find_X.jpg

  3. Ben Dijkhuis zegt

    Ik stoor mij aan stellige uitspraken in de trant van “er zit daar en daar donkere materie” of “dat komt door donkere materie” . Er bestaan ook woorden om dit soort uitspraken te nuanceren, zoals ‘vermoedelijk’ of ‘het ziet er naar uit dat’ . Zolang er nog steeds een mate van onzekerheid bestaat over het bestaan van donkere materie (“Stuff that decays in photons”), is enige nuancering wel op z’n plaats.

    • De een noemt het donkere materie, de ander noemt het stuff, waar het om gaat is dat we iets niet zien wat er wel moet zijn om aan de huidige natuurwetten te voldoen. Door die natuurwetten aan te passen kan je alles verklaren zoals Milgrom doet. Op zich geen kwade zaak omdat je dan variabelen moet introduceren die exact aangeven waar de afwijkingen die men waarneemt zich bevinden. Het is een kwestie van de juiste detector ontwikkelen. Curie is overleden aan “stuff” omdat de geigerteller nog niet was uitgevonden. En waarom zou je die uitvinden als je die straling toch niet ziet….

    • Quote: “Dáár bevindt zich de halo van donkere materie. Alle gangbare modellen van de evolutie van sterrenstelsels zeggen dat alle sterrenstelsels ontstaan in zo’n halo van donkere materie. Het overschot komt dus uit een regio waar veel donkere materie is en weinig gewone materie …” , “… ergo …”

      @Ben Dijkhuis
      Ik ben dat met je eens.
      We zouden bijna vergeten dat DM slechts hypothetische deeltjes zijn !

      Voor mezelf kan ik alleen maar concluderen dat de “gangbare modellen van de evolutie van sterrenstelsels” kennelijk ook maar gebouwd zijn op iets als drijfzand.
      Het wordt tijd dat we eens de beschikking over een paar gram DM krijgen, zodat we weten waar we het over hebben….. 😉 😛

      met weemoed, Paul

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: