Limieten voor de frequentie van vervalgebeurtenissen van donkere materie. Credit: Wen Yin, Tokyo Metropolitan University
Door slechts vier uur waarnemen met de 6,5 meter Magellan Clay Telescope in Chili aan twee sterrenstelsels Leo V en Tucana II zijn sterrenkundigen erin geslaagd om een limiet te stellen aan de minimale levensduur van deeltjes donkere materie. Een team Japanse sterrenkundigen onder leiding van Wen Yin (Tokyo Metropolitan University) heeft met die telescoop spectrografische waarnemingen gedaan aan de infraroodstraling van de twee dwergstelsels. Ze gebruikten daarvoor een nieuwe techniek en daarmee hebben ze gekeken of ze tekenen zagen van het verval van zogeheten axion-like particles (ALP’s), een hypothetisch soort donkere materiedeeltje. Als zo’n deeltje vervalt kan het spontaan zichtbaar licht uitstralen en dat zou in het IR-deel van het spectrum te zien moeten zijn.
Credit: Wen Yin, Tokyo Metropolitan University
Met die nieuwe techniek konden ze onderscheid maken tussen het IR-licht afkomstig van vervallen axion-achtige deeltjes en andere IR-bronnen, zoals zodiakaal licht en IR-licht van de zon. Voor de waarnemingen gebruikten ze de WINERED spectrograaf verbonden aan de Magellan Clay telescoop. Op basis van het niet zien van IR-licht afkomstig van vervallen axion-achtige deeltjes was men in staat om de minimale levensduur van ALP’s te bepalen en die blijkt héél lang te zijn: minstens 10 tot 100 miljoen keer de leeftijd van het heelal (13,8 miljard jaar).
First Result for Dark Matter Search by WINERED • Phys. Rev. Lett. https://t.co/i8vTS88k2f pic.twitter.com/2Jngj4MKYE
— Nirmata (@En_formare) March 1, 2025
Meer over het onderzoek aan de twee dwergstelsels in te lezen in het vakartikel van Wen Yin et al, First Result for Dark Matter Search by WINERED, Physical Review Letters (2025).
Bron: Phys.org.
In dat geval kunnen we ook stellen dat die donkere materie al heel lang bestond vóór de big bang 🙂 want het bestaat dan volgens deze schatting nog steeds als “ons” zichtbare heelal (conform de huidige aannames van het kosmologisch principe) al lang aan zijn einde is gekomen (ofwel vervangen is door DM).