14 mei 2021

Nog genoeg massabereik over voor donkere materie

Met de regelmaat van de klok schrijf ik hier over de donkere sector van het heelal, donkere materie en donkere energie, die samen zo’n 95% van de gehele massaenergie van het heelal vormen. Voor het bestaan van donkere materie bestaan talloze indirecte aanwijzingen, maar directe detectie is tot nu toe uitgebleven. Alle ‘null’-resultaten van de speurtochten hebben geen deeltjes donkere materie opgeleverd – geen WIMP’s, axionen, steriele neutrino’s of hoe ze ook mogen heten – maar wel uitsluitingslimieten. Met dat laatste bedoelen ze dat de speurtochten wel het massabereik afbakenen waar de deeltjes zich zouden kunnen ophouden. Ik kwam gisteren onderstaande tweet tegen van Sophia Andaloro, studente astrofysica. Een prachtig tweet, waarin ze aangeeft welk massabereik voor donkere materie nog steeds mogelijk is.

Zoals je ziet gaat het niet alleen om elementaire deeltjes, waar donkere materie uit zou kunnen bestaan, maar ook uit ‘composites’, dus deeltjes of objecten uit meerdere deeltjes bestaande. De rode gebieden in het massaspectrum zijn reeds uitgesloten, de rest is allemaal nog mogelijk. Prachtig, nietwaar?

Comments

  1. Bij het magnetisch veld gaat het om virtuele fotonen die niet als deeltjes te vangen zijn maar waarvan de flux wel aantoonbaar is met het kompas en ijzervijlsel. Dus waarom ook geen virtuele deeltjes voor het veld van zowel donkere materie als energie?

    • Omdat er voor het magnetisch veld een verklaring is over hoe het werkt, en waarom zo. Voor donkere materie ontbreekt die. ( En, om er wat provocerend aan toe te voegen: hoe massa de tijd/ruimte kan vervormen is ook onverklaard.)

      • @Wim, “hoe massa de tijd/ruimte kan vervormen is ook onverklaard”… Ik dacht dat Poincaré en Einstein dit “probleem” al meer dan 100 jaar geleden hadden voorspelt en opgelost en o.a. de Einstein ring en de gravitatie golven het bewijs is van hun theorie. Maar het gaat natuurlijk om het onderliggende mechanisme waar men nu nog steeds naar zoekt, dat klopt. HOE elektronen een EM krachtveld van virtuele fotonen produceren is feitelijk een identiek probleem en ook onverklaard, i.i.g. nergens te vinden, het veld is er gewoon 🙂 .
        https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_wave

        • Is dat probleem van oneindigheden door virtuele fotonen in EM krachtvelden niet opgelost door Richard Feynman met z’n QED en renormalisatie?

          • Dat zoeken we op Arie, dat is een 5 voor 12 quiz vraag 🙂 dat wordt graven…

          • Interessant.. op zoek naar Feynman vind ik, “For the gravitational and electromagnetic forces, the zero rest-mass of the associated boson particle permits long-range forces to be mediated by virtual particles.” https://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_particle De vraag is nu of dit ook werkelijk het mechanisme is, of dat er toch nog verder gezocht moet worden naar WIMP´s en Axionen. Over de “renormalisation” heeft Feynman zijn bedenkingen en noemt het hocus-pocus 🙂 “Renormalization, the need to attach a physical meaning at certain divergences appearing in the theory through integrals, has subsequently become one of the fundamental aspects of quantum field theory and has come to be seen as a criterion for a theory’s general acceptability. Even though renormalization works very well in practice, Feynman was never entirely comfortable with its mathematical validity, even referring to renormalization as a “shell game” and “hocus pocus”.[1]:128″. bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_electrodynamics

    • Dat kan mogelijk, maar de voorspelling vanuit de QM voor de energiebijdrage van virtuele deeltjes (vacuum/nulpuntsenergie) is iets van 10^120 (!!) groter dan wat er geobserveerd wordt. Staat ook wel bekend als de grootste wetenschappelijke mismatch tussen voorspelling en observatie.

      Niettemin, het blijft een open vraag.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: