Nieuwe manier om donkere materie te detecteren: met elektronen

De Bullet cluster, een verzamelplek van donkere materie (met roze aangegeven). Credit: Chandra X-Ray Observatory, NASA/CXC/M. Weiss/Wikimedia Commons

Onderzoekers van Chalmers University of Technology en EHT Zürich in Zwitserland hebben een nieuwe manier bedacht om donkere materie te detecteren, het onzichtbare goedje in het heelal, waarvan er vijf keer zo veel is als gewone materie. Wereldwijd proberen diverse teams met experimenten deeltjes donkere materie te detecteren en allemaal maken ze gebruik van zware atoomkernen, waarvan ze hopen dat de deeltjes donkere materie daarmee via een ‘recoil’ reageren en dat er dan een signaal te zien is. Maar tot nu toe allemaal zonder succes (behoudens een mogelijke detectie met Xenon1T). De Chalmers/EHT onderzoekers zeggen dat deze methodes niet succesvol zijn, omdat de protonen en neutronen in de atoomkernen veel te zwaar zijn. Het is alsof je een pingpongbal op een bowlingbal schiet en dan verwacht dat ‘ie wegrolt. Daarom stellen zij voor om lichte deeltjes als doel te gebruiken, elektronen (Zie voorstelling hieronder).

Voorstelling van een interactie tussen WIMP’s – deeltjes donkere materie – en een atoomkern. Credit: CDMS.

Dat doen ze in dit vakartikel, verschenen in Physical Review, waarin ze beschrijven hoe zo’n experiment eruit zou moeten zien. Op maar liefst vier manieren zouden elektronen in argon en xenon atomen kunnen reageren op passerende deeltjes donkere materie, drie daarvan waren bij onderzoekers nog niet eerder bekend. De groep doet voorspellingen voor de detectie van donkere materie met elektronen en ze hopen dat de onderzoekslaboratoria daarmee aan de slag gaan. Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

Ook Belle II laat het zien: de lepton-universaliteit voldoet aan het standaardmodel Botsende neutronensterren kunnen wijzen op Nieuwe Natuurkunde, zoals axionen Astronomen stellen een ‘spiegeluniversum’ voor als mogelijke verklaring voor donkere materie