13 juni 2021

Er wordt vol ingezet op detectie van de Kosmische axion Achtergrond

Credit: myersalex216 / Pixabay.

De kosmische microgolf-achtergrondstraling (Engels: Cosmic Microwave Background, CMB) kennen we allemaal, de in 1964 ontdekte straling die het restant is van de hete oerknal, waarmee het heelal 13,8 miljard jaar geleden ontstond. De Kosmische Axion Achtergrond (yep, de Cosmic axion Background, CaB) is minder bekend [1]. Logisch, want die achtergrond is nog hypohetisch, de deeltjes waaruit ‘ie zou moeten bestaan zijn nog helemaal niet gedetecteerd. Dat hypothetische deeltje is het axion, genoemd naar een Amerikaans reinigingsmiddel. Dit hypothetische deeltje werd al in 1977 geopperd om duidelijk te maken waarom neutronen nooit reageren op een electrisch veld, terwijl de quarks waar ze uit bestaan dat wel doen – daar werd de Peccei-Quinn theorie voor in het leven geroepen en die vereiste het bestaan van het axion. Dankzij de axionen kan het neutron elektrisch neutraal zijn en blijven én ze verklaren waarom we niet op grote schaal deeltjes zien die de zogeheten CP-symmetrie schenden (het zogeheten sterke CP-probleem). Prettige bijkomstigheid van het axion – áls het bestaat – is dat het een kandidaat voor de donkere materie is. Bovendien zou het axion inzicht verschaffen in de situatie ten tijde van de eerste paar seconden van de oerknal. Ja, één of twee tellen na de oerknal, dat is andere koek dan de fotonen van de CMB, die dateren van 380.000 jaar na de oerknal.

Credit: Dror et al.

Naar dat axion wordt wereldwijd door diverse teams met evenzovele experimenten en instrumenten gezocht. Zomer vorig jaar was er al groot nieuws toen het XENON1T team bekendmaakte dat ze een mogelijk signaal van axionen hadden gezien. Dat is nooit bevestigd of ontkracht, dus dat nieuws blijft nog even in de la met ongeverifieerde claims. Maar verdere speurtochten, met exotische namen zoals MADMAX, HAYSTAC, ADMX en DMRadio, zijn ook nog gaande. Recent hebben Jeff A. Dror en z’n collega’s (o.a. Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe) al die speurtochten eens doorgerekend om te weten welk massabereik die axionen hebben en welke kosmische vragen de ontdekking daarvan zouden kunnen beantwoorden. De afbeelding hierboven laat het resultaat zien. En dat ziet er  best interessant uit. Hopelijk volgen de antwoorden op de kosmische vragen snel. Hier het vakartikel van Dror et al, verschenen op 7 juni in Physical Review D. Bron: Phys.org.

  1. Eerder bespraken we op dit podium ook al eens de Kosmische infrarood Achtergrond en de Kosmische neutrino Achtergrond. Tsjonge, hoeveel achtergronden hebben we wel niet? []

Speak Your Mind

*

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