14 mei 2021

De duistere kant van donkere materie

MACS 1206. Credit: NASA, ESA, G. Caminha (University of Groningen), M. Meneghetti (Observatory of Astrophysics and Space Science of Bologna), P. Natarajan (Yale University), the CLASH team, and M. Kornmesser (ESA/Hubble)

Donkere materie mag dan wel mysterieus zijn en naar schatting 85% van alle materie in het heelal vormen zónder dat we er iets van zien, het heeft ook een duistere kant, jawel donkere materie heeft ook een duistere, zeg maar gerust eh… donkere kant. We kunnen er namelijk, om het maar even plastisch uit de drukken, ook aan doodgaan, aannemende dat het ook daadwerkelijk bestaat. Dat lijkt zo op het eerste gezicht vreemd, want hoe kan je nou doodgaan aan iets dat met geen mogelijkheid waar te nemen is omdat het totaal niet reageert met de ons bekende materie? Welnu Nirmal Raj, die postdoc is bij het TRIUMF National Lab in de VS, heeft alle ‘mogelijkheden’ eens op een rijtje gezet, waarbij voorop gesteld dat het allemaal theoretische bespiegelingen zijn, gebaseerd op aannames van de identiteit van donkere materie.

  • Carcinogenetische donkere materie: modellen wijzen uit dat donkere materie in ons Melkwegstelsel soms dicht opeengepakt zit in subhalo’s of minihalo’s. Iedere 30 á 100 miljoen jaar zou de aarde door één zo’n wolk vliegen en dan zou alle leven een hogere kans hebben dat één van de cellen in het lichaam een ‘elastische botsing’ ondergaat met een deeltje donkere materie, hoe klein die kans op zo’n botsing ook is (ik heb er in 2012 ook al eens over geschreven). Bij zo’n botsing kan 100–200 keV aan energie overgedragen worden en dat kan kanker veroorzaken. Periodieke massa-extincties van leven zouden hier wellicht een gevolg van kunnen zijn.
  • Eruptieve donkere materie: het zou kunnen dat donkere materie zich ophoopt in de kern van de aarde. Daar zal het op een gegeven moment tot zelf-annihilatie overgaan en de hitte die dat oplevert zorgt voor extra convectie in de mantel, waardoor veel uitbarstingen van vulkanen ontstaan, met allerlei gevolgen daarvan zoals aantasting van de ozonlaag en zure regen.
  • Armageddon donkere materie: bekend is dat het zonnestelsel in haar baan om het centrum van de Melkweg een soort van golfbeweging maakt, soms boven het vlak van de Melkweg uitstijgend, soms eronder zittend. Vooral die passages van het vlak van de Melkweg zelf zijn spannend, want in dat vlak schijnt ook een soort van ‘donkere schijf’ van donkere fotonen te zijn, een hypothetische variant van DM (één van de velen). Iedere 35 miljoen jaar gebeurt zo’n passage en dan vliegt de zon door een donkere schijf van pakweg 10 zonsmassa per vierkante parsec. Het gevolg is dat de ijskoude komeetkernen in de Oortwolk dan door elkaar gehusseld worden en een deel ervan richting binnenste delen van het zonnestelsel afstevent. De gevolgen daarvan kan je raden: inslagen van grote kometen op de aarde. Volgens Lisa Randall kwamen zo de dinosauriërs aan hun einde, dankzij donkere materie eigenlijk.
  • Aarde opetende donkere materie: het lijkt een beetje op die eruptieve donkere materie. Alleen leidt die accumulatie van donkere materie in de kern van de aarde niet tot vulkaanuitbarstingen, maar tot de vorming van een heus zwart gat in de kern. En hoe dat afloopt laat zich raden: slecht! Dit zou overigens ook met de zon kunnen gebeuren, want ook die trekt door z’n zwaartekracht donkere materie aan, dat zich ophoopt in het centrum. Hieronder een voorstelling van zo’n destructief scenario bij de aarde.

    Credit: J. Bramante & A. Goodman.

  • Macro donkere materie: dit lijkt op die ‘carcinogenetische DM’, al gaat het hier om donkere materie die niet bestaat uit een soort elementaire deeltjes, maar uit kleine objecten, die enkele microgrammen tot wel tonnen kunnen wegen. Ook hier is het verhaal: de kans is zéér klein dat je geraakt wordt, maar áls je geraakt wordt kan je ‘t niet navertellen.

Bron: Twee artikelen op de blog ParticleBites met daarin weer verwijzingen naar de oorspronkelijke vakartikelen over al die duistere kanten van donkere materie, te weten: Maleficient dark matter Part I and Part II.

Comments

  1. Is het al 1 April?

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: